Laboratorio di Algoritmi e Strutture Dati Programmazione in linguaggio C Prof. Luigi Lamberti 2009 Come NON programmare #define #define #define #define #define #define #define #define #define #define Y return R for e while I printf l int W if C y=v+111;H(x,v)*y++= *x H(a,b) R(a=b+11;a<b+89;a++) s(a) t=scanf("%d",&a) U Z I #define Z I("123\ 45678\n");H(x,V){putchar(".XO"[*x]); W((x-V)%10==8){x+=2;I("%d\n",(x-V)/101);}} l V[1600],u,r[]={-1,-11,-10,-9,1,11,10,9},h[]={11,18,81,88},ih[]={22,27,72,77}, bz,lv=60,*x,*y,m,t;S(d,v,f,_,a,b)l*v;{l c=0,*n=v+100,j=d<u-1?a:-9000,w,z,i,g,q= 3-f;W(d>u){R(w=i=0;i<4;i++)w+=(m=v[h[i]])==f?300:m==q?-300:(t=v[ih[i]])==f?-50: t==q?50:0;Y w;}H(z,0){W(E(v,z,f,100)){c++;w= -S(d+1,n,q,0,-b,-j);W(w>j){g=bz=z; j=w;W(w>=b||w>=8003)Y w;}}}W(!c){g=0;W(_){H(x,v)c+= *x==f?1:*x==3-f?-1:0;Y c>0? 8000+c:c-8000;}C;j= -S(d+1,n,q,1,-b,-j);}bz=g;Y d>=u-1?j+(c<<3):j;} main(){R(;t<1600;t+=100)R(m=0;m<100;m++)V[t+m]=m<11||m>88||(m+1)%10<2?3:0; I("Level:");V[44]=V[55]=1;V[45]=V[54]=2;s(u);e(lv>0){Z do{I("You:");s(m);}e(!E(V,m,2,0)&&m!=99); W(m!=99)lv--;W(lv<15&&u<10)u+=2;U("Wait\n");I("Value:%d\n",S(0,V,1,0,-9000,9000 ));I("move: %d\n",(lv-=E(V,bz,1,0),bz));}}E(v,z,f,o)l*v;{l*j,q=3-f,g=0,i,w,*k=v +z;W(*k==0)R(i=7;i>=0;i--){j=k+(w=r[i]);e(*j==q)j+=w;W(*j==f&&j-w!=k){W(!g){g=1 ;C;}e(j!=k)*((j-=w)+o)=f;}}Y g;} Commenti /* per i commenti di più linee */ // per i commenti fino al termine della riga. La quantità di commenti deve superare abbondantemente il codice C. Un altro programmatore deve capire come funziona una routine senza chiedervi nulla. I commenti devono essere scritti PRIMA, in modo da formare l’ossatura su cui verrà scritto il programma, non DOPO! Inseriremo perciò alcuni righi di spiegazione all’inizio di una funzione o di un segmento di programma, una descrizione accanto ad ogni definizione di variabili, qualche chiarimento accanto ad istruzioni significative. a = a + 2; // aggiungo 2 alla variabile a non è un commento ma una scemenza: meglio chiarire il motivo di questo incremento. Naming Il Nome deve richiamare l’uso della variabile e/o della funzione. Per le variabili è preferibile un sostantivo, per le funzioni (metodi) un verbo. C è case-sensitive; l’iniziale maiuscola per i nostri nomi, li distinguerà a colpo d’occhio dalle parole del C; nomi composti avranno le singole iniziali maiuscole ( CamelCase ): int NumLati; float AreaCerchio, MaxValore; // descrizione variabile // // descrizione variabile descrizione variabile Definizione di tipi e costanti Utilizzare il #define per i valori costanti; i nomi vanno scritti in MAIUSCOLO. #define PIGRECO #define ESC 3.1415927 27 Sempre in MAIUSCOLO andranno i nomi delle strutture typedef struct scheda { char Campo[16]; int Valore; } SCHEDA; Nomi di File Usare nomi corti, senza spazi e senza caratteri speciali o accentati, per garantisce la compatibilità con altri sistemi operativi e protocolli di trasferimento (es. Joliet consente al massimo 31 caratteri per i nomi dei file). Evitare perciò nomi come: •Media ponderata con il secondo metodo matematico di Eulero.c •lino&mariù.c •prova %4.c •dque.c ed usare invece: •Media_Aritmetica.c •Primitive_Grafo.c •Gestione_RS232.c •Dynamic_Queue.c Se il file contiene una sola funzione, usare lo stesso nome per il file. Spaziatura Inserire qualche rigo vuoto tra le diverse funzioni e tra le varie sezioni del programma. Inserire gli spazi tra i nomi e gli operatori for(i=0,j=N;i<j&&j>=10;i++,j-=3)if(A[i][j])A[i][j]*=i; diventa for (i = 0, j = N; i < j && j >= 10; i ++, j -= 3) if ( A[i][j] ) A[i][j] *= i; Variabili Globali L’uso delle variabili globali è fortemente sconsigliato perché: consente a tutte le procedure di accedere ai dati, con conseguente difficoltà di debug di eventuali errori; rende difficoltoso il riutilizzo del codice; quasi sempre, impedisce l’uso della ricorsione: ogni istanza di una funzione ricorsiva deve agire su un’immagine diversa dei dati. Allineamento e Indentazione Allineare le istruzioni, disponendo opportunamente quelle che sono subordinate ad una condizione o ad un ciclo, qualche colonna più a destra. I simboli di BEGIN e END, ovvero { e } devono essere sempre allineati con l’istruzione cui fa riferimento il blocco (if, else, while, do, switch). Tutte le istruzioni del blocco devono rientrare: 2-3 colonne dovrebbe essere una misura corretta, purché venga usata sempre la stessa quantità. Un'indentazione esagerata, lascia poco spazio agli indispensabili commenti. Operatori aritmetici addizione sottrazione moltiplicazione divisione (intera o float) incremento decremento + * / ++ -- assegnazione prodotto = += -= *= assegnazione divisione /= assegnazione aggiunta detrazione Operatori per i valori Interi modulo della divisione Complemento a uno AND bit a bit OR bit a bit EXOR bit a bit shift a sinistra shift a destra assegnazione modulo assegnazione AND assegnazione OR assegnazione EXOR assegnazione shift a sinistra assegnazione shift a destra % ~ & | ^ << >> %= &= |= ^= <<= >>= Operatori Relazionali uguale diverso minore minore o uguale maggiore maggiore o uguale == != < <= > >= Operatori Logici NOT AND OR ! && || Operatore Ternario ?: L'unico operatore del C che opera su tre parametri, è una forma sintetica di alcuni casi particolari di if-else: if (condizione) var = espressione1 else var = espressione1 diventa var = condizione ? espressione1 : espressione2; Se condizione è un valore non nullo, si esegue l'espressione1, viceversa si esegue l'espressione2. L’operatore ternario ?: può essere inserito in una altra espressione. Ad esempio, per stampare il massimo tra due valori: printf (“Il massimo è %f \n”, a > b ? a : b ); Precedenze tra gli Operatori 1. ( ) [ ] -> . 2. ! ~ ++ -- + 3. * / % 4. + - 5. << 6. < 7. == 8. & 9. ^ 10. | 11. && 12. || 13. ? : 14. = 15. , - * & (cast) sizeof() >> <= >= > != (AND bit a bit) += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= Procedure Scrivere molte subroutine che svolgono poche funzioni, meglio una sola per volta. Ogni procedura (livello inferiore) fornisce un servizio al programma chiamante (livello superiore): quest’ultimo non deve sapere come questa funzione viene svolta. Ad esempio un programma che deve scambiare dati tra due PC, utilizzerà un gruppo di funzioni del tipo Connetti / Scrivi / Leggi / Disconnetti, senza sapere se queste si appoggiano alla Porta Seriale, alla Parallela o alla Ethernet. In C è usuale inserire le funzioni DOPO il main, utilizzando il prototype per la visibilità. Uscita da una funzione Nella programmazione strutturata un blocco di istruzioni deve avere UN punto di inizio e UN punto di uscita. Questo, ovviamente, vale anche per i sottoprogrammi e il programma principale. Non usare break per interrompere un ciclo (salvo al termine di un case). L’unico return di una funzione deve essere l’ultima istruzione. #include <stdio.h> #define PIGRECO 3.14159 int Sub1 ( float ); /*================================================= ...specifiche del Software, autori, data relase... ---------------------------------------------------*/ int main ( void ) { float Area, // ... uso della variabile Raggio; // ... int i, // ... j; // ... istruzione; do { istruzione; if ( condizione ) // motivo della selezione { istruzione; istruzione; for ( i = 0, j = 100; i < j ; i ++, j -= 13) { istruzione; istruzione; } } else // alternativa { istruzione; istruzione; Area = Raggio > 0 ? Raggio * Raggio * PIGRECO : 0; } } while (condizione); } Main.c #include <stdio.h> /*======================================================= ...specifiche della Subroutine, data ultima modifica... INPUT: parametri di ingresso OUTPUT: valore di uscita ------------------------------------------------------*/ int Sub1 ( float x // ..... ) { int k; // ..... istruzione; switch ( k ) { case 1 : istruzione; istruzione; break; case 23: istruzione; istruzione; break; case 4: istruzione; istruzione; break; default: istruzione; } return valore; } Sub1.c Controllo dell’Input utente /*================================================================= Funzione per la lettura di una stringa in input da tastiera. Il chiamante deve aver allocato spazio non inferiore a LenMax; accettati al massimo LenMax-1 caratteri, con il NULL finale; il LineFeed di chiusura (10) viene eliminato; i caratteri eccedenti verranno persi. -----------------------------------------------------------------*/ void LeggiStringa ( char *Stringa, int LenMax ) { int i; // puntatore alla stringa // lunghezza massima spazio allocato fgets ( Stringa, LenMax, stdin ); i = strlen(Stringa); // posizione del NULL i -= 1; // ultimo carattere // elimina il LineFeed di chiusura if (Stringa[i] < 32) Stringa[i] = 0; fflush ( stdin ); } // svuota il buffer Costruzione di un progetto Se il lavoro è complesso, conviene suddividere tutte le funzioni in più files .c, ciascuno con il corrispondente file header .h: Ogni file C contiene una o più funzioni, legate tra loro da un comune settore del progetto; all’inizio del file occorre citare l’header delle sotto-funzioni chiamate, con #include. Il corrispondente file H contiene tutti i prototype delle funzioni scritte, le dichiarazioni typedef, struct e define. Non contiene alcuna istruzione eseguibile. L’ambiente di sviluppo, tramite il file di progetto, provvede a collegare tutti i file tra loro. NON bisogna usare gli #include per i file .c Metacomandi In alcuni casi, richiamare più volte lo stesso file header può creare problemi. In tal caso, incapsulare il file come segue: #ifndef #define . . . . . . . . . . . . . . . #endif NOME NOME . . . . . . . . . . . . Ambiente di lavoro Per sviluppare un programma in C: 1. Editor 2. Compiler 3. Linker Le tre funzioni sono solitamente riunite in un unico Ambiente di Sviluppo. Useremo il wxDev C/C++ scaricabile gratuitamente Installazione Installare wxdevcpp_6.10.2_setup.exe nella cartella C:\Programmi\Dev-Cpp. Solo sotto Windows, per emulare alcune funzioni per la gestione della finestra di testo, copiare il file libconio.a nella cartella C:\Programmi\Dev-Cpp\lib Le barre degli strumenti possono essere posizionate in modo diverso a seconda delle esigenze del programmatore Ad ogni programma da sviluppare deve corrispondere un Progetto : in questo modo è più facile tenere assieme le varie parti di un Job. Assegnare la modalità Console (ovvero l’utilizzo della finestra di testo) Scrivere il Nome del progetto Indicare il linguaggio C Salvare il progetto in una cartella di lavoro. Usare una cartella differente per ogni progetto. Viene proposto un generico file main.c da utilizzare come base di lavoro. Possiamo anche ignorarlo e aggiungere tutti i files del nostro lavoro già pronti Per utilizzare le funzioni di gestione della finestra di testo, occorre aggiungere l’opzione relativa alla libreria libconio.a Nelle opzioni del progetto: selezionare la scheda Opzioni Addizionali e cliccare su Aggiungi libreria Cercare ed assegnare il file C:\Programmi\Dev-Cpp\lib\libconio.a Aggiungere agli header standard i prototype della libreria conio #include <conio.h> Questo programma permette di leggere i codici dei tasti ASCII e SPECIALI della tastiera.