Sumário. Computador. Processador. Computador Noção de algoritmo Linguagem de programação Léxico, sintaxe e semântica Gramáticas Fluxogramas

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02-1

Sumário

• Computador

• Noção de algoritmo

• Linguagem de programação

‒ Léxico, sintaxe e semântica

‒ Gramáticas

• Fluxogramas

02-2 MEEC – DEEC - IST

Introdução

Computador

• Máquina

• Memória

‒ Armazena dados

• Dispositivos de entrada/saída

‒ Permite a interacção com os utilizadores

‒ leitura e escrita de dados

• Unidade Funcional

‒ Acede a posições de memória

‒ Executa sequencialmente instruções muito

simples

Introdução

Processador

• Unidade Funcional de um computador

‒ Acede a posições de memória

• Sítio onde armazena dados

• Dados escalares

‒ Executa sequencialmente instruções muito

simples

• Lê valor, armazena valor

• Soma, Subtrai

• Compara

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02-4

Programa (código máquina)

7F454C46010101000000000000000000020003000100000080800408340 00000F40000000000000034002000020028000600050001000000000000 0000800408008004089D0000009D000000050000000010000001000000A 0000000A0900408A09004080E0000000E00000006000000001000000000 00000000000000000000BA0E000000B9A0900408BB01000000B80400000 0CD80B801000000CD8000000048656C6C6F2C20776F726C64210A000000 546865204E65747769646520417373656D626C657220302E39382E33390 0002E7368737472746162002E74657874002E64617461002E627373002E 636F6D6D656E74000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000B00000001000000060000 0080800408800000001D000000000000000000000010000000000000001 10000000100000003000000A0900408A00000000E000000000000000000 00000400000000000000170000000100000001000000AE900408AE00000 002000000000000000000000001000000000000001C0000000100000000 00000000000000B00000001F00000000000000000000000100000000000 00001000000030000000000000000000000CF0000002500000000000000 000000000100000000000000 02-5 MEEC – DEEC - IST

Introdução

Programa (Linguagem máquina)

.cstring LC0: .ascii "%d \0" .text .globl _main _main: LFB3: pushq %rbp LCFI0: movq %rsp, %rbp LCFI1: subq $16, %rsp LCFI2: movl $0, -4(%rbp) jmp L2 L3: movl -4(%rbp), %esi leaq LC0(%rip), %rdi movl $0, %eax call _printf incl -4(%rbp) L2: cmpl $99, -4(%rbp) jle L3 movl $0, %eax leave ret 02-6 MEEC – DEEC - IST

Introdução

Programa em C

#include <stdio.h> int main(){ int i; i=0; while (i <100){ printf("%d ", i); i ++; } return 0; }

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02-7

Programa

• Algoritmo escrito numa linguagem

de programação

ordena = 1; while (ordena == 1) { ordena = 0; i = 0; while (i<(numVec-1)){ if (v[i] > v[i+1]){ aux = v[i+1]; v[i+1] = v[i]; v[i] = aux; ordena = 1; } i++; } } n= 1; soma= 0; while(true){ sn = a*pow(r, n-1); soma += sn; n++; } 02-8 MEEC – DEEC - IST

Introdução

Algoritmo

• Definição informal:

‒ Sequência de instruções para atingir um fim

• Exemplos:

‒ Receitas

‒ Instruçoes de montagem de kits

‒ Instruções para lavar as mãos 

Introdução

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02-10

Algoritmo

• Definição formal:

‒ Sequência finita de instruções bem definidas e não

ambíguas

‒ Instruções com execução precisa, em tempo finito

e com esforço finito

• Exemplo

‒ Sequência de instruções para ordenar uma lista de

inteiros

• Contra Exemplo

‒ Instruções para cálculo da soma de uma série

geométrica por adições exaustivas

Introdução

Linguagem de Programação

• Notação sistemática que permite descrever

uma sequência de instruções que o

computador pode executar

• Linguagem máquina

‒ Instruções elementares

‒ Dependentes do processador

• Linguagens de alto nível

‒ Instruções complexas

‒ Independentes do processador

‒ Exemplo

• Se (a<0) imprime(“negativo”)

Introdução

Linguagem

• Léxico

‒ Palavras da linguagem

• Durante a noite o aluno leo atemtamemte o relatorio

• Sintaxe

‒ Regras que determinam as relações entre as

palavras da linguagem

• A o o durante relatório atentamente aluno noite leu

• Semântica

‒ Significado dado às frases

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02-13

Sintaxe e Gramática

• Gramática

‒ Descrição formal das regras de sintaxe

de uma linguagem

• Incumprimento das regras da

Gramática

‒ Erro de compilação

• Descrição:

‒ BNF (Backus Naur-Form)

‒ Diagramas sintáticos

Introdução

Gramática

• Simbolos terminais

‒ If, while, for, …

– Palavras, sinais de pontuação, …

• Simbolos não terminais

‒ Função, instrução

– Sintagmas, complementos…

• Símbolos inicial

‒ Programa

– Frase

• Regras de Produção

‒ Combinações válidas dos vários elementos

Introdução

Instrução condicional

instrucao: instrucao_se | instrucao_enquanto

instrucao_se:

se (condicao) instrucoes

instrucoes : instrucao+

se

(

condicao

)

instrucoes

instrucao_se

instrucao

instrucao_se

instrucao_enquanto

instrucoes

_instrucao

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02-17

Implicações

• Gramáticas

‒ Bem definidas

‒ Regras de construção obrigatórias

‒ Necessidade de decorar sintaxe 

• Programação

‒ Erros sintáticos

• Necessidade de os evitar!!!! • Necessidade de os compreender

• Solução:

‒ Ler e escrever muitos programas!!!!!!

Introdução

Algoritmos

• Sequencia de instruções

‒ Com saltos....

• Representação formal

‒ Fluxogramas

Introdução

Fluxograma

• Representação gráfica

‒ Operação

‒ Decisão

‒ Leitura/escrita

‒ Fluxo de execução

‒ Indicador de início/fim

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02-20

Fluxogramas

• Indicador início / fim

‒ Indicador de início

• Sai uma seta indicadora de fluxo

‒ Indicador de fim

• Entra uma setas indicadoras de fluxo

início

fim

Introdução

Fluxogramas

• Operação

‒ Representamoperação relizada

• Manipulação de valor

• Atribuição de valor

• Conta

‒ Entra uma seta indicadoras de fluxo

‒ Sai uma seta indicadoras de fluxo

i ← 0

i ← i+1

Introdução

Fluxogramas

• Leitura/ escrita

‒ Representauma intração com o

utilizador

• Leitura de um valor (do teclado ou ficheiro)

• Escrita de um valor (no ecran ou ficheiro)

• ‒ Entra uma seta indicadoras de fluxo

‒ Sai uma seta indicadoras de fluxo

imprime i lê dia

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02-23

Fluxogramas

• Decisão

‒ Divisão do fluxo de execução

• Avcaliação de condição

• Selecção de operaçoes

‒ Entra uma seta indicadora de fluxo

‒ Saiem várias setas indicadoras de fluxo

imprime i lê dia

Introdução

Fluxograma

início

i ← 0

i < 100 ?

i ← i+1

imprime i

fim

Introdução

Fluxograma + Programa

início i ← 0 i < 100 ? i ← i+1 imprime i fim #include <stdio.h> int main(){ int i; i=0; while (i <100){ printf("%d ", i); i ++; } return 0; } Não Sim