Tipos de Dados, Declaração e tipos de variáveis, Operadores e expressão aritmética e lógica

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Tipos de Dados, Declaração e tipos de variáveis, Operadores e expressão aritmética e lógica

INF01202

Prof. Lucas Mello Schnorr

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O que veremos hoje

I Tipos de dados na declaração de variáveis

I Expressões aritméticas e lógicas

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Tipos de dados

•

Determina o conteúdo e tamanho de área de memória reservada para o dado.

•

No C, os tipos básicos de dados são:

Tipo Tamanho* Valores Válidos char 1 byte Caracteres do Código

ASCII int 2 ou 4

bytes -2 e³¹ a 2 e³² float 4 bytes -2 e⁶³ a 2 e⁶⁴ doubl

e

8 bytes ...

* Varia de acordo com a arquitetura da máquina e o sistema operacional

Cortesia: Prof. Mara Abel

Melhor jeito de se saber o tamanho é com o comando sizeof

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Vejamos um exemplo com sizeof

/* Programa que fornece o tamanho do tipo */

#include <stdio.h>

int main ()

{ printf ("char = %d\n", sizeof(char));

printf ("int = %d\n", sizeof(int));

printf ("long int = %d\n", sizeof(long int));

printf ("float = %d\n", sizeof(float));

printf ("double = %d\n", sizeof(double));

return 0;

}

A implementação destes tipos:

I inteiros, do menor ao maior valor inteiro que cabe no tamanho I ponto-utuante (float, double), veja a norma IEEE 754, em pt-br

https://pt.wikipedia.org/wiki/IEEE_754

I Tabela ASCII para o tipo char

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Tabela ASCII

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Presença do tipo na declaração de variáveis

Declaração de variáveis

Sintaxe:

<tipo> <nome_da_variavel>;

14

declaração das variáveis / conteúdos usadas no programa;

nomes: letra inicial + letras, dígitos ou _ (até 32) – minúsculas!

tipos principais:

int /inteiro

float /decimal, precisão simples double /decimal, precisão dupla char / 1 único caractere

exemplos:

int n;

int quantidade_valores;

float x, y, somavalores;

char sexo;

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Inicialização de variáveis na declaração

Declaração de Variável Inicializada

20

//testando inicializacao de constante

#include <stdio.h>

#define LIMITE 30 // LIMITE não pode ser alterado no programa int main ( )

{

int v = 3; // v é variável - pode ter o valor alterado ...

v = 7;

...

}

Ex: <tipo> <nome variável> = <valor>

int v = 3;

int v ;

//mais adiante no programa v = 3;

Idêntico a

Cortesia: Prof. Mara Abel 7 / 34

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Vejamos um exemplo

/* Programa para realizar testes de inicializacao de variaveis na declaracao */

#include <stdio.h>

int main () { int v = 3;

printf ("O valor da variavel v eh %d.\n", v);

return 0;

}

gcc exemplo-inicializacao-variaveis.c -o exemplo-inicializacao-variaveis ./exemplo-inicializacao-variaveis

Caso não seja inicializada, a variável tem qual valor?

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Tipos no scanf

Entrada formatada de dados:

função scanf

Exemplos:

int i, j;

float x;

char c;

scanf("

%d

", &i);

scanf("

%d %f

", &j, &x);

scanf("

%c

", &c);

15

%d 1 número inteiro in base 10

%i mesmo que %d, mas detecta que base é, hexadecimal ou decimal

%f 1 número float

%lf 1 número double

%c 1 caractere char scanf ("formatos", &var1, &var2,...);

Sintaxe:

Espaço em branco : importante para limpar

o buffer de entrada

%d assume base 10 while %i auto detects the base.

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Tipos no printf

Saída formatada de dados: função printf

Exemplos:

int i, j;

float x;

char c;

printf(“Resultados: i=%d \n j=%d \ n“,i,j);

printf("%d", i);

printf("%d, %f", j, x);

printf("%c", c);

\ Função

\b BackSpace

\n New Line (mudança de Linha)

\t Tabulação Horizontal

\v Tabulação Vertical

\\ imprime o próprio caractere \

\' imprime o caractere '

\" imprime o caractere "

\? imprime o caractere ?

%c char

%d inteiro

%i inteiro

%f float ou double com notação comum

%e float ou double com notação científica

%g dependendo do conteúdo, usa %f ou

%e printf ("formatos", var1, var2,...);

Sintaxe:

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Contantes do pré-processador

Sintaxe:

#define < identificador em maiúsculas> <valor inicial>

Constantes

• Valores ou locais identificados onde os dados armazenados nunca se alteram durante a execução de um programa.

• Identificador será substituído em tempo de compilação pelo valor indicado;

• São declaradas e instanciadas na linha seguinte à declaração das bibliotecas (após as definições #include)

• Entre identificador e valor nada além de espaços deve ser colocado

• Identificadores de constantes devem utilizar apenas letras maiúsculas!

Cortesia: Prof. Mara Abel 11 / 34

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Vejamos exemplos de constantes

19 //testando

#include <stdio.h>

#define QUANTIDADE 30 int main ( )

{ int x ;

x = x + QUANTIDADE ; ...

}

Ex:

QUANTIDADE = 7;

scanf(“%d”,& QUANTIDADE )

printf(“%d”, QUANTIDADE );

indice = QUANTIDADE ;

Constantes

#define PI 3.1416 // valor do pi, real #define INT5 5 // valor 5, inteiro

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O comando de atribuição =

Comando (operador) de atribuição

•

Atribui o valor da direita à variável da esquerda

•

O valor pode ser uma constante, uma variável ou uma expressão

•

Exemplos

x = 4; // significa que a variável X recebe conteúdo 4

y = x + 2;

y = y + 4;

valor = 2.5; //casa decimal indicada pelo ponto sexo = 'F’; /*atribuição de 1 único caractere para uma

variável char é entre apóstrofos*/

17

Sintaxe:

identificador = expressão;

Do lado direito da atribuição, temos uma expressão.

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Expressões aritméticas

Expressões Aritmé?cas

•  Operando: corresponde a um valor constante, de uma variável, resultante de uma função aritmé?ca ou de outra expressão.

•  Operador: aritmé?co.

  Sintaxe:

  operando operador operando

18 INF01202 - Marcelo Walter - Aula 03

Cortesia: Prof. Marcelo Walter

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Operadores aritméticos sem utilizar bibliotecas externas

Operadores Aritméticos

(sem biblioteca)

Resto da divisão inteira de x por y (requer operandos inteiros) x % y

%

Divide x por y (se operandos inteiros, executa divisão inteira, senão float) x / y

/

Multiplica x e y

*

Subtrai y de x x – y

-

Soma x e y x + y

+

Comentário Exemplo

Operador

x * y

21 INF01202 - Prof. Edison- Aula 03

Cortesia: Prof. Edison Pignaton de Freitas

Todos estes operadores fazem parte da linguagem C.

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Exemplo do uso de operadores aritméticos

/* Programa para ilustrar funcionamento dos operadores aritmeticos */

#include <stdio.h>

int main ()

{ int val_1, val_2;

int divisao, resto;

val_1 = 13;

val_2 = 5;

divisao = val_1 / val_2;

resto = val_1 % val_2;

printf("Divisao inteira = %d Resto = %d\n", divisao, resto);

return 0;

}

gcc exemplo-operadores-aritmeticos.c -o exemplo-operadores-aritmeticos ./exemplo-operadores-aritmeticos

Divisão inteira = 2 Resto = 3

(17)

O resto da divisão inteira é útil sim

Resto da Divisão Inteira

• O resto da divisão inteira é útil em várias situações

• Vamos supor o cálculo do número de botes salva- vidas necessários num transatlântico

• Vamos supor 950 passageiros e tripulantes. Quantos botes de 23 lugares são necessários? E botes com 25 lugares?

INF01202 - Prof. Edison- Aula 03 23

Se o resto da divisão não der zero, significa que precisamos mais um bote que irá ser parcialmente utilizado

Cortesia: Prof. Edison Pignaton de Freitas 17 / 34

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Vejamos

Com botes de 23 lugares

int passageiros = 950;

int lugares_no_bote = 23;

printf("%d %d\n",

passageiros / lugares_no_bote, passageiros % lugares_no_bote);

41 7

Com botes de 25 lugares

int passageiros = 950;

int lugares_no_bote = 25;

printf("%d %d\n",

passageiros / lugares_no_bote, passageiros % lugares_no_bote);

38 0

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Funções matemáticas mais complexas com math.h

Slide 6 INF 01202

Algumas Funções Matemáticas

(#include <math.h>)

Tangente de x tan(x)

tan

Raiz quadrada de x sqrt(x)

sqrt

Seno de x sin(x)

sin

Calcula x elevado à potência y pow(x,y)

pow

Logaritmo decimal de x log10(x)

log10

Logaritmo natural de x log(x)

log

Arredonda o número real para baixo: floor(3.2) é 3 floor(x)

floor

Valor absoluto de x fabs(x)

fabs

e elevado à potencia x exp(x)

exp

Cosseno de x (x em radianos) cos(x)

cos

Arredonda o número real para cima: ceil(3.2) é 4 ceil(x)

ceil

Comentário Exemplo

Função

Cortesia: Prof. Claudio Jung

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Exemplo de operações matemáticas

/* Programa para ilustrar funcionamento de algumas operacoes aritmeticas mais complexas. */

#include <stdio.h>

#include <math.h>

int main(void) { float val_1;

printf("Entre com valor float: ");

scanf("%f", &val_1);

printf("Valor fornecido como entrada: [%f]\n", val_1);

printf("Resultado do ceil : [%f]\n", ceil(val_1));

printf("Resultado do floor : [%f]\n", floor(val_1));

printf("Resultado do round : [%f]\n", round(val_1));

return 0;

}

gcc exemplo-com-biblioteca-math.c -o exemplo-com-biblioteca-math -lm ./exemplo-com-biblioteca-math

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Outras saídas possíveis do exemplo

Execução

INF01202 - Prof. Edison- Aula 03 26

Cortesia: Prof. Edison Pignaton de Freitas 21 / 34

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Precedência e associatividade de operadores em C

Precedência de operadores em C

ordem operador

1^o funções

2^o * / %

3^o + -

val_ﬁnal = val1 * val2 + 5;

val_ﬁnal = val1 * (val2 + 5);

Podemos usar parêntesis para modiﬁcar a precedência

Qual é a associatividade de operadores?

Exemplo ilustrativo: a + b + c

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Equivalência entre álgebra e C

Slide 11 INF 01202

Equivalência de expressões aritméticas em C

Expressão

algébrica Expressão em C Interpretação a+ b + c + d

4 (a+b+c+d) / 4 Necessidade de parênteses, para que a soma dos 4 valores ocorra antes da divisão. Se não usados, d será dividido (/) por 4 antes de somado com a e b.

b

4ad b / (4 * a * d) Tome cuidado para não esquecer os parêntesis no denominador. Um erro comum é fazer b / 4 * a * d.

(a + b) ² ( a + b ) * ( a + b ) pow(a+b,2)ou

Não existe operador potência: multiplica 2 vezes ou usa função pow (biblioteca

<math.h>).

1 + c

a – b (1 + c) / (a – b) Observar a necessidade dos parênteses.

4r ³ 4 * 3.1416 * (r*r*r) 4*3.1416 * ou

pow(r,3)

 é um caractere grego, sem significado para C++ padrão.

Cortesia: Prof. Claudio Jung 23 / 34

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Relação entre tipos e expressoes aritméticas

Vejams um exemplo representativo

/* Exemplo para ilustrar um problema com expressoes aritmeticas */

#include<stdio.h>

int main() { float num_real;

int x=1, y=2, z=1;

num_real = x/2 + y/2 + z/2;

printf("Resultado: [%f]\n", num_real);

return 0;

}

Qual é o resultado?

gcc exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas.c -o exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas ./exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas

Resultado: [1.000000]

(25)

Relação entre tipos e expressoes aritméticas

Vejams um exemplo representativo

#include<stdio.h>

int main() { float num_real;

int x=1, y=2, z=1;

num_real = x/2 + y/2 + z/2;

printf("Resultado: [%f]\n", num_real);

return 0;

}

Qual é o resultado?

gcc exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas.c -o exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas ./exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas

Resultado: [1.000000]

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Constatação: resultados parciais são do tipo inteiro

Modeladores - casts

•  Altera o ?po retornado por operações parciais de uma expressão.

•  Funcionamento:

... ﬂoat num_real; // variável real

int x=1,y=2,z=1; // valores inteiros – inicializados na declaração /*expressão com operadores inteiros,todos resultados parciais em

inteiro: */

num_real= x/2+ y/2 + z/2;

  Sintaxe: (tipo) expressão

int int int

int int

int

int int int

ﬂoat 0 + 1 + 0 ↔ 1.0

26 INF01202 - Marcelo Walter - Aula 03

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Modeladores (casts) para explicitamente trocar o tipo

#include <stdio.h>

int main()

{ float num_real_0, num_real_1, num_real_2, num_real_3; // variaveis reais int x=1, y=2, z=1; // valores inteiros inicializados na declaracao

num_real_0 = x/2 + y/2 + z/2;

num_real_1 = (float)x/2 + y/2 + z/2;

num_real_2 = (float)x/2 + (float)y/2 + z/2;

num_real_3 = (float)x/2 + (float)y/2 + (float)z/2;

printf("Resultados -> "

"C0: [%f] "

"C1: [%f] "

"C2: [%f] "

"C3: [%f]\n", num_real_0, num_real_1, num_real_2, num_real_3);

return 0;

}

gcc exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast.c -o exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast ./exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast

Resultados -> C0: [1.000000] C1: [1.500000] C2: [1.500000] C3: [2.000000]

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Modeladores (casts) para explicitamente trocar o tipo

#include <stdio.h>

int main()

{ float num_real_0, num_real_1, num_real_2, num_real_3; // variaveis reais int x=1, y=2, z=1; // valores inteiros inicializados na declaracao

num_real_0 = x/2 + y/2 + z/2;

num_real_1 = (float)x/2 + y/2 + z/2;

num_real_2 = (float)x/2 + (float)y/2 + z/2;

num_real_3 = (float)x/2 + (float)y/2 + (float)z/2;

printf("Resultados -> "

"C0: [%f] "

"C1: [%f] "

"C2: [%f] "

"C3: [%f]\n", num_real_0, num_real_1, num_real_2, num_real_3);

return 0;

}

gcc exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast.c -o exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast ./exemplo-tipos-expressoes-aritmeticas-cast

Resultados -> C0: [1.000000] C1: [1.500000] C2: [1.500000] C3: [2.000000]

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Operadores de Atribuição (atalhos)

Slide 10 INF 01202

Operadores de Atribuição (atalhos)

Operado

r Exempl

o Comentário

= x = y Atribui o valor de y a x

++ x++ x = x + 1

-- x-- x = x – 1

+= x += y x = x + y -= x -= y x = x – y

*= x *= y x = x * y /= x /= y x = x / y

%= x %= y x = x % y

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Exercício

Slide 16 INF 01202

Exercícios

2) Faça um algoritmo que:

 leia um valor inteiro;

 calcule o menor número de notas necessárias para completar este valor. Lembre que as notas correntes no real são 100, 50, 20, 10, 5, 2 e 1 (incluindo aqui também a moeda).

Obs: não vamos analisar ainda o caso da parte fracionária. Podemos implementar o mesmo algorimo para ele tratando-o como um inteiro.

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Análise e Denição do Problema

Slide 17 INF 01202

Dada uma quantia (inteira) em reais, calcular e mostrar o número de cédulas de cada nota

(R$ 100, 50, 20, 10, 5 , 2 ou 1)

que totalizem este valor, gerando o menor número possível de notas no total

Especificação do Problema: Enunciado

Objetivo: determinar tipos de notas e suas quantidades

Entradas: valor inteiro

Saída: quantidade de cada nota que totalize o valor inicial

Análise e Definição do Problema

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Algoritmo

Slide 18 INF 01202

Algoritmo

algoritmo calculanotas;

/* calcula o nro mínimo de notas cujo valor total seja igual a um valor dado

entradas: valor (inteiro)

saídas: n100, n50, n20, n10, n5, n2 e n1 ( notas ) */

1. início 2. ler valor

3. v = valor //copia para outra variável, para preservar valor lido 4. n100 = v div 100 // quociente da divisao inteira entre v e 100 5. v = v mod 100 // resto da divisao inteira entre v e 100 6. n50 = v div 50

7. v = v mod 50 8. n20 = v div 20 9. v = v mod 20 10. n10 = v div 10 11. v = v mod 10 12. n5 = v div 5 13. v = v mod 5 14. n2 = v div 2

15. n1 = v mod 2 // recebe resto da div inteira por 2: já está pronto 16. ... //informa notas calculadas...

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Programa (página 1)

Slide 19 INF 01202

Resolução do problema

/* Calcula quantidade de cada cédula (ou moeda) tal que a soma dos valores totalize um valor inteiro dado.

Entrada: valor inteiro

Saida: quandidade de cedulas/moedas de 100, 50, 20, 10, 5, 2 e 1 reais */

#include <stdio.h>

int main( )

{ int valor, v; //valores inteiros lido e usado nos cálculos int n100, n50,n20,n10,n5,n2,n1;

printf(“Informe valor inteiro:“);

scanf("%d", &valor);

v = valor; // copia, para preservar valor lido

n100 = v/100; // RESULTADO DA DIVISÃO INTEIRA POR 100 v = v%100; // RESTO DA DIVISÃO INTEIRA POR 100 n50 = v/50;

v = v%50;

n20 = v/20;

v = v%20;

n10 = v/10;

v = v%10;

n5 = v/5;

v = v % 5;

n2 = v/2; // RESULTADO DA DIVISÃO INTEIRA POR 2 n1 = v%2; // RESTO DA DIVISÃO INTEIRA POR 2

(34)

Programa (página 2)

Slide 20 INF 01202

Resolução do problema

// ... continuação

//quebra 2 linhas e insere caracteres ,00 depois do valor:

printf("\n\nValor lido: R$%d,00\n",valor); // insere vírgula zero zero

printf("notas de 100: %d\n",n100);

return 0;

}

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Testes

/* Calcula quantidade de cada cédula (ou moeda) tal que a soma dos valores totalize um valor inteiro dado.

Entrada: valor inteiro

Saida: quandidade de cedulas/moedas de 100, 50, 20, 10, 5, 2 e 1 reais */

#include <stdio.h>

intmain( )

{intvalor, v;//valores inteiros lido e usado nos cálculos intn100, n50,n20,n10,n5,n2,n1;

printf("Informe valor inteiro:");

scanf("%d",&valor);

v=valor;// copia, para preservar valor lido n100=v/100;// RESULTADO DA DIVISÃO INTEIRA POR 100 v=v%100; // RESTO DA DIVISÃO INTEIRA POR 100 n50=v/50;

v=v%50;

n20=v/20;

v=v%20;

n10=v/10;

v=v%10;

n5=v/5;

v=v% 5;

n2=v/2; // RESULTADO DA DIVISÃO INTEIRA POR 2 n1=v%2; // RESTO DA DIVISÃO INTEIRA POR 2

//quebra 2 linhas e insere caracteres ,00 depois do valor:

printf("\n\nValor lido: R$%d,00\n",valor);// insere vírgula zero printf("notas de 100: %d\n",n100);

return0;

}

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Exercício para casa

Slide 22 INF 01202

Exercício para a próxima aula!

3) Faça um algoritmo que:

 leia um valor real, com casas decimais;

 tranforme este valor real em dois valores inteiros correspondentes, respectivamente, à parte inteira e à parte decimal (centavos) do valor lido (se o valor lido for 123,98, parte_inteira deve receber 123 e parte_decimal deve receber 98);

 calcule o menor número de notas e moedas necessárias para completar este valor. Lembre que as notas correntes no real são 100, 50, 20, 10, 5, 2 e 1 (incluindo aqui também a moeda) e as moedas 50, 25, 10, 5 e 1 centavos.

 implemente em C um programa que corresponda ao