Miguel Hernando Gutiérrez Clase - UPMClase 2.4 Variables y constantes Identificadores: Ejemplos NO...

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TEMA: Introducción a la programación CFECHA: Febrero de 2013Profesor: Miguel Hernando Gutiérrez

Bibliografía recomendada

Introducción a la Programación en C. Apuntes de la asignatura

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Clase

2.1 La función main: Hola Mundo

CODIGO FUENTE Archivo de texto *.c

PREPROCESADOR

ARCHIVOS DE CABECERA Archivo de texto *.h

#include <stdio.h>

void main() {

printf("Hola mundo\n"); } ENLAZADOR

(LINKADO)

COMPILADOR

CODIGO FUENTE PREPROCESADO

CODIGO COMPILADOArchivo binario *.obj

LIBRERIAS ESTATICAS Archivo binario *.lib

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(LINKADO)

EJECUTABLE Archivo binario *.exe

EJECUCION

LIBRERIAS DINAMICAS Archivo binario *.dll

PROGRAMA EJECUTANDOSE

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Ejercicio

Cuáles son los errores?

void main(){

Printf( "Hola mundo/n ); }

• No hay ninguna biblioteca incluida.

• No tiene definida la función Printf

• Printf en lugar de printf

• /n en lugar de \n


Elementos de C

•Los separadores (espacio en blanco y comentarios).

• Las palabras clave. (el lenguaje en si)

• Los identificadores (los nombres de las cosas)

• Las constantes (valores fijos: 5, 8.3, “hola” )

•Los operadores

#include <stdio.h>

void main() {

int variable=0;variable=5+34; printf("Hola mundo\n");

}

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Clase

2.2 Comentarios//Comentario en C++/*Comentario en C*// Comentario en C /

Hacer un programa que imprima en pantalla las frases:

Mi nombre es:

Espacio en blanco en CEspacio, saltos de línea, tabuladores, etc… son ignorados por el compilador.

5

Mi nombre es:

Estoy aprendiendo a programar en C.

Incluya un comentario con los siguientes datos:

Fecha:

Programador:


Clase

2.3 Identificadores y palabras reservadas•En C hay 32 palabras clave reservadas •El editor las colorea en azul.El editor las colorea en azul.

Modificadores Tipos datos primitivos

Tipos datos avanzados

Control

unsigned void struct ifsigned char enum elseauto short typedef switchregister int union caseextern long default

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const float forstatic double dovolatile while

sizeof returncontinuebreakgoto

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Clase

2.4 Variables y constantes

Identificadores sirven para variables y funcionesIdentificadores sirven para variables y funciones[modificador] <tipo> <identificador> [=valor inicial];

Ejemplos:float dato;int numero;const int c=4;

7

int a=3;

En C siempre al principio de una función


Clase


Sobre Windows:Sobre Windows:

Modificador Tipo Tamaño Rango

(signed) char 1 byte -128 a 127

unsigned char 1 byte 0 a 255

short 2 bytes -32768 a 32767

unsigned short 2 bytes 0 a 65535

8

int 4 bytes -2147483648 a 2147483647

unsigned int 4 bytes 0 a 4294967295

long 4 bytes -2147483648 a 2147483647

unsigned long 4 bytes 0 a 4294967295

float 4 bytes 1.7 e+38 (precisión 7)

double 8 bytes 1.7e+308 (precisión 16)

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Clase


Identificadores:Identificadores: • “Nombre simbólico que se refiere

a un dato o a una parte de un programa”

• Asignar nombres a direcciones de memoria: variables y funciones

• Ej: char peso;

0110010135 peso

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Clase


Identificadores: • Reglas sintaxis:

1. a-z, A-Z, 0-9, ‘_’2. No espacios ni signos de puntuacion3. Primer carácter distinto de 0-94. Distingue mayusculas de minusculas (Masa ≠ masa ≠ MASA ≠

MaSa …)5. Maximo 31 caracteres de longitud (ANSI C)6 N l b l (Ej t)

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6. No palabras clave (Ej. const)• Reglas “Buen uso”:

1. Utilizar nombres significativos. (Ej. edad vs. e)2. Utilizar variables tipicas en matematicas. (Ej. i,j,k para indices)3. Comenzar las variables por minuscula.

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Clase


Identificadores: Ejemplos NO1valor

2_dato

tiempo-total

dólar

Ejemplos SIUnValor

dato2

tiempo_total

dolar

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continue

%final

mi variable

Dolares$

continuar

porcentaje_final

mi_variable


Clase


Identificadores: PeorDato

MiEdad

contador

Mejoredad, peso, longitud

miEdad, mi_edad

i

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Clase


Constantes:Datos que no pueden variar en el programa

1. Numéricos 5, 224, 2.23, 5e-32. Caracteres ‘a’, ‘y’3. Cadenas de caracteres “Hola mundo”

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Clase


Variables y memoria

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Clase


Declaración de las variables

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Clase


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Variable Global

#include <stdio.h> int x;

int main() {

}

Variable Local

#include <stdio.h>

int main() {

int x; }

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Clase


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Clase


#include <stdio.h>

int main() {

int x = 10;

printf( "El valor inicial de x es %d\n", x );

x = 50;

printf( "Ahora el valor es %d\n" x );

18

printf( Ahora el valor es %d\n , x );return 0;

}

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Clase

2.5 Expresiones, sentencias y directivas: el uso de llavesSentencia simple ;Sentencia Compuesta { }Sentencia Compuesta { }Directiva #Una expresión es una combinación de variables constantes y/o operadores. Todas las expresiones tienen valor en C.

La directiva #define para constantes de texto#include <stdio.h>

#define CAJAS 4

#define UNIDADES_POR_CAJA 25

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_ _

#define PRECIO_POR_UNIDAD 100

#define IMPUESTOS 1.16

int main() {

int precio;

precio = (CAJAS*UNIDADES_POR_CAJA*PRECIO_POR_UNIDAD)*(IMPUESTOS);

printf( "El precio total es: %d", precio );

return 0;

}


Clase

2.6 Escritura y lectura con printf y scanf

printf

Esta definida en el fichero stdio.hSirve para mostrar texto por la consola.

printf(<cadena de car>[, par1,par2…]);Se sustituye en la cadena de caracteres, las ocurrencias

de %

%[ancho][precision] tipo

p

Secuencias de escape Si entre “ “ ponemos:

20

%[ ][p ] p%c – carácter%d – entero con signo%i – entero con signo%u – entero sin signo%e – exponencial %f – real%s – cadena de caracteres

Secuencias de escape. Si entre ponemos:\n – retorno de carro\t – tabulacion\b – retrocede un carácter\’ – Comilla simple\” – Comilla doble\\ - Barra invertida

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Clase

2.6 Escritura y lectura con printf y scanf

scanfEsta definida en el fichero stdio.hPermite capturar la entrada del usuario.

scanf(<cadena de formato>,[ &var1, & var2]);

La especificacion de formato es igual a la del printf. Recordar: Solo entrada del usuario

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Clase

2.7 Los operadoresAritméticos: +,-,*,/,%. Precaución con la división entera o real.Precaución con la división entera o real.Asignaciones compuestas: ++,--,+=,-=,/=,%=,*=#include <stdio.h>

int main() { int a = 2; int b = 3; int c; c = a + b;

printf ( "Resultado = %d\n" c

#include <stdio.h>

int main() {

int x = 5; printf ( "Valor de x = %d\n", x );

x++; printf ( "Valor de x = %d\n" x );

22

printf ( Resultado = %d\n , c );

return 0;}

printf ( Valor de x = %d\n , x ); return 0;

}

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Clase

2.7 Los operadoresComparación: ==, !=, >, <, >=, <=Lógicos: &&, ||, !Lógicos: &&, ||, !Bitwise: |,&,^,~,>>,<<

#include <stdio.h>

int main() { printf( "El resultado de la operación 235 | 143 es: %d\n", 235 | 143 ); return 0;

}

23

}

El resultado de la operación 235 | 143 es: 239

235 11101011

143 10001111

239 11101111


Clase

2.8 Precedencia y asociatividad de operadores() [] . () [] . -->>

-- ~ ! ++ ~ ! ++ ---- (tipo) * & sizeof(tipo) * & sizeof

* / %* / %

+ + --

<< >><< >>

< <= > >=< <= > >=

== !=== !=

&&

24

&&

^̂

||

&&&&||||?:?:= *= /= %= += = *= /= %= += --= <<= >>= &= |= ^== <<= >>= &= |= ^=

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Clase

2.8 Precedencia y asociatividad de operadores#include <stdio.h> #include <stdio.h>

int main() {

int a, b, c;

a = 5;

b = ++a;

c = ( a + 5 * 2 ) * ( b + 6 / 2 ) + ( a * 2 );

printf( "%d, %d, %d", a, b, c );

}

int main() {

float x = 0, a = 20, b = 10, d = 4;

x = (a - b);--b;x *= (b - d) * b / (b - d);b++;b++;printf("x = %f, b = %f\n", x, b);return 0;

25

#include <stdio.h>

int main() {

int a, c;

a = 5;

c += a +5;

}

}return 0;}


Clase

2.9 CastingCuando dos tipos diferentes de constantes y/o variables aparecen en una misma expresión relacionadas por un operador, el compilador convierte los p p p pdos operandos al mismo tipo de acuerdo con los rangos, que de mayor a menor se ordenan del siguiente modo:

long double > double > float > unsigned long > long > unsigned int > int > char

Hay otra conversión implicita en las asignaciones

El casting es indicar una conversión de forma explícita:

26

g pPara ello basta preceder la constante, variable o expresión que se desea convertirpor el tipo al que se desea convertir, encerrado entre paréntesis.

k = (int) 1.7 + (int) masa;

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Tema 3. Las sentencias de control3.1. If-else3.2. Switch3.3. While3 4 F3.4. For3.5. Do-while3.6. Bucles anidados3.7. Break y continue

27


Las sentencias de controlClasificación funcional de las sentencias de control

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Las sentencias de control

3.1 SENTENCIA if else

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3.1 ANIDAMIENTO DE SENTENCIAS if else

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3.1 ANIDAMIENTO DE SENTENCIAS if else

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3.1 Construcción else if

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3.1 Construcción else if

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3.2 SENTENCIA switch case

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3.2 SENTENCIA break en switch case

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3.3 BUCLE while

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3.3 BUCLE while

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3.4 BUCLE for

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3.4 BUCLE for

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3.5 BUCLE do while

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3.5 BUCLE do while

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3.6 BUCLES anidados

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3.7 BREAK y CONTINUE

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3.7 BREAK y CONTINUE

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Tema 4. Tipos avanzados de datos4.1. Vectores4.2. Cadenas de caracteres4.3. Estructuras4 4 V t d t t4.4 Vectores de estructuras4.5 Matrices

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4.1 Vectores

Concepto

Declaración de un vector en C

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4.1 Vectores

Elementos de un vector

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4.1 VectoresEjemplos:

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4.1 VectoresInicialización de un vector:

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4.1 VectoresRecorrido de un vector:

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4.1 VectoresEjemplo: leer un vector desde el teclado e imprimirlo en la pantalla

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4.2 Cadenas de caracteresConcepto de cadena de caracteres en C

Declaración de una cadena de caracteres

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4.2 Cadenas de caracteresElementos de una Cadena

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4.2 Cadenas de caracteresInicialización de una Cadena

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4.2 Cadenas de caracteresRecorrido por los elementos de una cadena

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4.2 Cadenas de caracteresEjemplo: imprimir una cadena en la pantalla carácter a carácter.

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4.2 Cadenas de caracteresImprimir una cadena de caracteres con printf.

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4.2 Cadenas de caracteresLeer una cadena de caracteres con scanf.

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4.2 Cadenas de caracteresLeer una cadena de caracteres con espacios en blanco: gets().

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4.3 EstructurasConcepto de estructura en C

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4.3 EstructurasConcepto de estructura en C

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4.3 EstructurasPatrón de una estructura

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4.3 EstructurasDeclaración de variables

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4.3 EstructurasDefinición de un nuevo tipo de datos

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4.3 EstructurasAcceso a miembros de una estructura

Operaciones con variables estructura

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4.3 EstructurasEjemplo: Acceso a miembros de una estructura

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4.4 Vectores de estructurasVectores de estructuras

-A efectos prácticos las estructuras son como un tipo de datos básico, solo que admite el uso del operador ‘.’, q p

typedef struct{char nombre[50]int matricula;

}ficha;void main{

ficha clase[50];int i;

72

;for(i=0;i<50;i++){

scanf(“%s”, clase[i].nombre);scanf(“%d”, &(clase[i].matricula)

}for(i=0;i<50;i++)printf(“\n%s:%d”,clase[i].nombre, clase[i].matricula);

}

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4.5 MatricesEn C no hay matrices, sino vectores de vectores

void main{

int m[10][5]; //vector de 10 grupos de 5 enterosint i,j;for(i=0;i<10;i++){

for(j=0;j<5;j++)scanf(“%d”, &(m[i][j]));

}for(i=0;i<10;i++)printf(“\n%d”, m[i][j%5]);

}

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Tema 5. Punteros5.1. Punteros, definición y operadores5.2. Operaciones con punteros5.3. Punteros a tipos de datos avanzados5 4 A i ió di á i d i5.4 Asignación dinámica de memoria

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Punteros

1. El concepto de punteros en CEn memoria solo hay bits organizados en conjuntos.

Una variable indica como hay que leer ese conjunto de bits, para interpretarlos correctamente:

1011 0011

0010 1101

1100 0000

0000 1110int a

75

0000 1110

1010 1001

1101 1100

0010 1010


Punteros

1. El concepto de punteros en CPara poder entender todo lo que hay en la memoria hay que saber dos cosas: donde está un dato, y como hay que leerlo.y y q

La variable a está desde el byte 128 hasta el byte 131.Hay que interpretarlo como un entero de 4 bytes.

… 1011 0011

128 0010 1101

129 1100 0000

130 0000 1110int a

76

130 0000 1110

131 1010 1001

132 1101 1100

… 0010 1010char c

Toda variable está en algún lugar (dirección) y ocupa un número de bytes (tamaño).

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Punteros

1. El concepto de punteros en C•En C tenemos el operador & que nos dice la dirección en la que está una variable (la de comienzo).( )

El valor de &a será 129•y tenemos un operador sizeof que nos dice cuanto ocupa un tipo de variable.

El valor de sizeof(int) será 4

… 1011 0011

128 0010 1101

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129 1100 0000

130 0000 1110

131 1010 1001

132 1101 1100

… 0010 1010

int a


Punteros

1. El concepto de punteros en CDefinición: un puntero es una variable que contiene la dirección de otra variable así como el tipo con el que dicha dirección es interpretada.p q p

Por tanto un puntero también se almacena en memoria (es un numero) y también podemos pedir la dirección en donde está.

… 1011 0011

128 0010 1101

129 1100 0000

130 0000 1110int a

… 1011 0011

221 0010 1101

222 1000 0000

78

130 0000 1110

131 1010 1001

132 1101 1100

… 0010 1010

223 0000 0000

224 0000 0000

225 0000 0000

… 0010 1010

int *p

int *p = &a;

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Punteros

1. El concepto de punteros en CLas variables puntero son un tipo de datos derivado de otro básico:

<tipo> *identificador, *identificador,…;

char *pa, *pb, *pc; //crea tres punteros a charchar *pa, pb, pc; //crea un puntero a char y dos char;

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Punteros

2. Operaciones con punteros

El operador unario * (indirección) aplicado a un puntero accede alEl operador unario (indirección) aplicado a un puntero accede al contenido en memoria y lo interpreta según el tipo basico del puntero.

80

Si p es un puntero, entonces *p es el valor de la variable a la que apunta

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Punteros


El operador unario * (indirección) aplicado a un puntero accede alEl operador unario (indirección) aplicado a un puntero accede al contenido en memoria y lo interpreta según el tipo basico del puntero.

81

Si p es un puntero, entonces *p es el valor de la variable a la que apunta


Punteros


Relación entre punteros y vectores:p ySea un vector:

int vector[10];

El nombre de un vector es un puntero constante que apunta al primer elemento del vector.

int *p;p=a; //es lo mismo que escribir a=&(a[0]);

82

vector al ser declarado, apunta a una zona de memoria donde tiene reservado espacio para 10*sizeof(int) bytes (40 bytes)

A un puntero se le puede aplicar el operador [ ] con el mismo efecto que con un vector.

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Punteros


Sumar un entero a un puntero:p<puntero>+<int>= dirección + <int>sizeof(tipo del puntero)

Sumar 1 a un puntero es acceder al siguiente elemento del mismo tipo que hay a continuación en la memoria.

int *p;int vector[10];p=a; //es lo mismo que escribir a=&(a[0]);p+1; //es lo mismo que escribir &(a[1]);

4 // l i ibi ( [4])

83

p+4; //es lo mismo que escribir &(a[4]);*(p+4)=10; //es lo mismo que a[4]=10; !!!!

Hacer <puntero>[int] equivale a *(<puntero>+<int>).


Punteros


Sumar un entero a un puntero:p<puntero>+<int>= dirección + <int>sizeof(tipo del puntero)

Sumar 1 a un puntero es acceder al siguiente elemento del mismo tipo que hay a continuación en la memoria.

int *p;int vector[10];p=a; //es lo mismo que escribir a=&(a[0]);p+1; //es lo mismo que escribir &(a[1]);

4 // l i ibi ( [4])

84

p+4; //es lo mismo que escribir &(a[4]);*(p+4)=10; //es lo mismo que a[4]=10; !!!!

Hacer <puntero>[int] equivale a *(<puntero>+<int>).

Restar 1 a un puntero es acceder al elemento anterior del mismo tipo que hay en la memoria

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Punteros


Restar un entero a un puntero:p<puntero>-<int>= dirección - <int>sizeof(tipo del puntero)

Restar 1 a un puntero es acceder al elemento anterior del mismo tipo que hay precedente en la memoria.

int *p;int vector[10];p=&(a[5]); p-1; //es lo mismo que escribir &(a[4]);

// itú ( [6])

85

p++; //sitúa p en &(a[6]);*(p-4)=10; //es lo mismo que p[2]=10;

Restar dos punteros del mismo tipo da lugar a un entero igual al numero de elementos que caben entre ambos punteros:

<puntero1> - <puntero2> == (direccion1-direccion2)/sizeof(tipo)


Punteros


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#include <stdio.h>#include <conio.h>

void main(){

int a;int *p1, *p2;

p1 = &a;p2 = p1;

printf("%p %p",p1,p2);

getch();getch();}

0012FF60 0012FF60


#include <stdio.h>#include <conio.h>

int main(){{

int a;int *b;

a = 10;b = &a;*b += 5;printf( "El valor de a es = %d\n", a );getch();g ();return 0;

}

El valor de a es 15

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#include <stdio.h>

int main()

{

Detectar el error:

{

int *a;

*a = 5;

}

Porque no hemos asignado ninguna dirección al puntero. Este puntero puedeq g g p p papuntar a cualquier sitio y al darle un valor estamos escribiendo en un lugar desconocido de la memoria.

Esto puede dar problemas e incluso bloquear el ordenador. Recordemos que al ejecutar un programa éste se copia en la memoria, al escribir en cualquier parte puede que estemos cambiando el programa (en la memoria, no en el disco duro). .


#include “stdio.h”

void main(void){

int a, b, c;, , ;int *p1, *p2;void *p;

p1 = &a; // Paso 1. La dirección de a es asignada a p1*p1 = 1; // Paso 2. p1 (a) es igual a 1. Equivale a a = 1p2 = &b; // Paso 3. La dirección de b es asignada a p2*p2 = 2; // Paso 4. p2 (b) es igual a 2. Equivale a b = 2;p1 = p2; // Paso 5. El valor del p1 = p2*p1 = 0; // Paso 6. b = 0p2 = &c; // Paso 7. La dirección de c es asignada a p2*p2 = 3; // Paso 8. c = 3printf("%d %d %d\n", a, b, c); // Paso 9p = &p2; // Paso 10. p contiene la dirección de p1*p2 = 1; // Paso 12. c = 1printf("%d %d %d\n", a, b, c); // Paso 13.

}

1 0 3

1 0 1

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Punteros

3. Punteros a tipos de datos avanzados

Punteros y matricesy

int mat[5][3], **p, *q;

El nombre de la matriz es un puntero al primer elemento de un vector de punteros a bloques de 3 enteros mat

El nombre mat es pues un puntero a puntero. Sin embargomat != &(mat[0][0])

a pesar de apuntar al mismo lugar, porque el tipo del puntero es distinto

91

El nombre mat[1] es pues un puntero a un entero (al primer entero del segundo vector de la matriz). Es decir mat[1] == &(mat[1][0])


Punteros

3. Punteros a tipos de datos avanzados

Punteros y matricesyHaciendo

int **p = mat; se tendrán las siguientes formas de acceder a los elementos de la matriz:

*p = mat[0]

**p = mat[0][0]

*(p+1) = mat[1]

92

(p ) [ ]

**(p+1) = mat[1][0]

*(*(p+1)+1) = mat[1][1]

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PunterosAsignación dinámica de memoria

• Cuando definimos un vector con un tamaño definido, podemos tener dosposibles casos, uno es un desaprovechamiento de la memoria y otro es lafalta de espacio.

• Dada la equivalencia entre vectores y punteros podría interesar poderdefinir:

int *x;Y luego decidir cuanto elementos guardaremos en lugar de tener queponer una constante en el vector:poner una constante en el vector:

int x[10];

• Sobre todo si no conocemos el tamaño de manera predeterminada.



• Durante la ejecución se puede solicitar un espacio de memoria por mediode la función malloc (stdlib.h).int *x;x= (int *)malloc(10*sizeof(int));

• En este caso solicitamos espacio para almacenar 10 veces lo que ocupa unentero.

• En general el <<cast>> de tipo que procede a malloc debe ser consistenteEn general el <<cast>> de tipo que procede a malloc debe ser consistentecon el tipo de datos de la variable puntero.

• Así si quisiéramos pedir en tiempo de ejecución para diez variables tipodouble sería:

y=(double *)malloc(10*sizeof(double));

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PunterosAsignación dinámica de memoria: ejemplo

int i,n,*x;int i,n, x;….printf(“¿Cuántos números serán introducidos?\”);scanf(“%d”,&n);/* reserva de memoria para n enteros */x=(int *)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++){i tf( “i %d “ i 1)printf( “i=%d x=“, i+1);

scanf(“%d”,x+i);}



La función malloc (Memory allocate) reserva una parte de la memoria y devuelve la dirección del comienzo de esa parte. Esta dirección se almacena en un puntero y así podemos acceder a la memoria reservada.

Si fracasa, retornará NULL. Por ejemplo porque no hay memoria suficiente.

El cast es necesario por la generalidad de malloc. Esta función retorna un d l h l i ió i h l

puntero = (tipo_de_variable *) malloc( cantidad de bytes a reservar );

puntero a nada, por lo que para hacer la asignación es necesario hacer la conversión explícita.

Cuando ya no necesitemos más el espacio reservado debemos liberarlo. Si no liberamos el espacio que ya no necesitamos corremos el peligro de agotar la memoria del ordenador. Para ello usamos la función free, que funciona de la siguiente manera:

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PunterosLiberación de memoria

Cuando ya no necesitemos más el espacio reservado debemos liberarlo. Si no liberamos el espacio que ya no necesitamos corremos el peligro de agotar la memoria del ordenador. Para ello usamos la función free, que funciona de la siguiente manera:

IMPORTANTE: da error si el puntero apunta a una zona ya liberada o no reservada con malloc. El ordenador ya sabe cuanto tiene que liberar en

free( puntero );

reservada con malloc. l ordenador ya sabe cuanto tiene que liberar enese bloque.


#include <stdio.h>

#include “malloc.h”

void main() {

int b;

char *texto;

printf("Cuantos bytes quieres reservar: ");

scanf("%d",&b);

texto = (char *) malloc(b);

/* Comprobamos si ha tenido éxito la operación */

if (texto != NULL) {

i tf("M i d %i b t \ " b t )printf("Memoria reservada: %i bytes\n", bytes);

printf("El bloque comienza en la dirección: %p\n", texto);

/* Ahora liberamos la memoria */

free( texto );

} else

printf("No se ha podido reservar memoria\n"); }

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#include "stdio.h"#include “stdlib.h"#include "conio.h"

void main(){{

int *ip, i;

ip = (int *) malloc(5 * sizeof(int) );

printf(“introduzca elementos\n");

for (i=0; i<5; i++)for (i 0; i<5; i++) scanf("%d",(ip+i));

printf(“%d”,ip[4]);free(ip);getch();

}

Miguel Hernando Gutiérrez Clase - UPMClase 2.4 Variables y constantes Identificadores: Ejemplos NO...

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