PDF de programación - Lenguaje C

Lenguaje C
Lenguaje C

Ignacio Alvarez García

Octubre - 2006

Indice

Introducción al lenguaje C

Datos y su almacenamiento

Operadores y expresiones

Sentencias de control de programa

Tablas y punteros

Asignación dinámica de memoria

Funciones

Nuevos tipos definidos por el programador

Funciones de librería estándar

E/S por stream

El preprocesador

1

Introducción al lenguaje C

Lenguaje de nivel medio

Características de alto nivel: tipado, estructurado (no totalmente),

altamente portable (estándar ANSI-C).

Características de bajo nivel: acceso a bits, bytes y direcciones;

lenguaje no seguro.

Diseñado para programadores de sistemas

Lenguaje de programación adaptable a múltiples escenarios

Un repaso rápido al C

Forma típica de un programa en C

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define TAM_TABLA

5

int Factorial(int n)
{

int i,result;
for (i=1,result=1;i<=n;i++)

result=result*i;

return result;

}

main()
{

int i;
int x[TAM_TABLA],fact[TAM_TABLA];

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

Directivas de preprocesador

Declaración variables globales (evitar si es posible)

Función

Función principal

printf("Introduzca x[%d] = ",i);
scanf("%d",&x[i]);
fact[i]=Factorial(x[i]);
printf("El factorial de %d es %d\n",x[i],fact[i]);

}

}

2

Un repaso rápido al C

Contenidos de una función
Parámetros

Nombre (identificador)

tipoDvto NombreFuncion(tipo1 param1,tipo2 param2,...)
{

tipoA varlocalA;
tipoB varlocalB1,varlocalB2,varlocalB3[10];
tipoC varlocalC=valorInicial;

Cabecera

Declaración variables locales

sentencias a ejecutar terminadas en ;

Código de la función

return resultado;

}

Una función es una caja negra

Entradas
(parámetros)

Función
Código
Vbles
locales

Salida (valor devuelto)

Un repaso rápido al C

Tipos básicos de variables:

int (entero): 3, -117, 0
char (carácter): ‘a’ ‘b’ ‘c’
float (real): 3.17, -0.000035, 2.0

Declaración de variables (terminan en ; ):

int cuenta;
/* Variable tipo entero */
int num_alumnos=23; /* Id. con valor inicial 23 */
int valorx,valory,valorz; /* Tres variables enteras */
int datos[5];

/* Cinco variables enteras
consecutivas (tabla o array) */

3

Un repaso rápido al C

Sentencias y expresiones:

Todas las sentencias terminan en ;
Expresión: todo o parte de una sentencia en la que

intervienen operandos y operadores para dar un resultado.
Operandos: valores de variables, constantes y resultados

de función

Operadores: aritméticos (+ - * / … ), relacionales (>= <= ==

!= …), de asignación (=), paréntesis, etc.

Asignación: operador que modifica el contenido de una

variable

Ejemplos de expresiones:

y = 2*x + tabla[4]*Factorial(x-1);
x-5;
Condicion=(z>=3 && z<=5);

Un repaso rápido al C

Sentencias de control de programa

Bloque:

{

}

sentencia1;
sentencia2;
…

Alternativa:

if (condicion)

sentenciaSiTRUE;

else

sentenciaSiFALSE;

Bucle while:

while (condicion)

sentenciaARepetir;

Bucle for:

condicion = valor entero :

0 ≡ Falso
No 0 ≡ Verdadero

Sentencia se puede
sustituir por un bloque

for (inicializacion ; condicion_continuidad ; paso )

sentenciaARepetir;

4

Un repaso rápido al C

Punteros:

Puntero: contiene la dirección de memoria donde se aloja una

variable, y el tipo de la misma. Permite acceder a esa posición de
forma indirecta.

Declaración:

tipo *puntero;

Acceso a dirección apuntada:

*puntero

Obtención de dirección de vble:

&vble
Ejemplo:

int x=5,y=27;
int *pt;
pt = &x;
*pt = 50 ; // x pasa a valer 50
pt = &y;
*pt = 50 ; // y pasa a valer 50

Memoria

pt

3000

. . .

5

27

x

y

3000

3010

Un repaso rápido al C

Tablas:

Conjunto de variables almacenadas en memoria
de forma consecutiva con un identificador único.

Declaración:

tipo identif[TAM];

TAM debe ser constante
Acceso al elemento i-simo:

identif[i]

int tabla[5] ;
int* pt;

tabla

pt=tabla;

tabla[3] ”

” *(pt+3) ”
” pt[3]

pt

La tabla y el puntero, tras la declaración, son
equivalentes: el identificador de tabla es un
puntero (constante), o un puntero se puede
utilizar como una tabla

5

”
”
”
”
”
”
”
”
Un repaso rápido al C

Cadenas de caracteres:

Son tablas de char terminadas en el valor 0

(carácter nulo).

Almacenan secuencias de caracteres de texto

codificadas en ASCII (ejemplos: ‘H’ ≡ 72,
‘o’ ≡ 111, ‘\n’ ≡ 10 ≡ retorno de carro).

Constantes tipo cadena: “texto” (incluye carácter

nulo)

char texto[5] = “Hola”;

texto

72
111
108
97
0

texto[0]
texto[1]

texto[4]

Un repaso rápido al C

Funciones de Entrada / Salida por consola:

putchar(char c); Escribe carácter cuyo código ASCII es c
char getchar(); Espera pulsación de carácter (+INTRO) y

devuelve su código ASCII

puts(char* cad); Escribe cadena (todos los caracteres

hasta el nulo)

gets(char* cad); Espera pulsación de secuencia de

caracteres (+INTRO) y almacena sus
códigos ASCII en la tabla apuntada por cad

printf(char* fmt,…); Escribe cadena con formato
scanf(char* fmt,…);Espera pulsación de datos con formato

6

Un repaso rápido al C

Funciones de Entrada / Salida por consola:

printf(char* fmt,valor1,valor2,…);

Escribe en pantalla los caracteres de la cadena fmt, excepto
cuando aparece %ALGO. El %ALGO lo sustituye por el valor
correspondiente (por orden):

– %d: entero
– %f: real (float)
– %c: carácter
– %s: cadena de caracteres

Ejemplo:

int alumnos=12;
char estudios[13]=“Programación”;
printf(“Hay %d alumnos estudiando %s\n”,alumnos,estudios);

Hay 12 alumnos estudiando programación
_

Un repaso rápido al C

Funciones de Entrada / Salida por consola:

scanf(char* fmt,ptero_a_valor1,ptero_a_valor2,…);

Espera por teclado la pulsación de una secuencia de
caracteres terminada en INTRO. Una vez obtiene la
secuencia, va extrayendo valores en función de los %ALGO de la
cadena de formato y almacenando dichos valores en las
direcciones indicadas por los punteros:

Ejemplo:

int alumnos,grupos;
printf(“Introduzca nº de alumnos: ”);
scanf(“%d”,&alumnos);
grupos=alumnos/2;
printf(“Puedo hacer %d grupos de 2 alumnos”,grupos);

Introduzca nº de alumnos: 12
Puedo hacer 6 grupos de 2 alumnos_

7

Tipos de datos en lenguaje C

Enteros: Permiten almacenar valores numéricos enteros (o
conjuntos de datos representables por enteros). char, short,
int, long, todos elllos signed o unsigned.

Reales: Permiten almacenar valores numéricos fraccionarios.

float, double, long double.

Punteros: Permiten almacenar direcciones donde se

encuentran datos de otros tipos (incluidos punteros). Se indican
como tipo*.

Ningún tipo: No almacena nada. void.

Tipos de datos enteros

Enteros sin signo (sólo

positivos): codificación
ponderada en base 2 con el
nº de bits indicado en la
tabla de la diapositivia
siguiente.

Enteros con signo

(positivos y negativos):
positivos como los
anteriores, negativos con el
bit más significativo (MSB) a
1, indican valor en
complemento a 2.

decimal
sin signo

código binario

decimal
con signo

0
1
2
3
. . .

2n-1-2
2n-1-1
2n-1
2n-1+1
. . .

2n-3
2n-2
2n-1

000 …….. 000
000 …….. 001
000 …….. 010
000 …….. 011

. . .

011 …….. 110
011 …….. 111
100 …….. 000
100 …….. 000

. . .

111 …….. 101
111 …….. 110
111 …….. 111

0
1
2
3
. . .

2n-1-2
2n-1-1
-2n-1
-2n-1+1
. . .

-3
-2
-1

8

Tipos de datos enteros

Rango de los enteros

Nº bits

mín

Nº bits
VC++

Rango

sin signo

Rango

con signo

Mín (0) Máx (2n-1)

Mín (-2n-1) Máx (2n-1-1)

char

8

short

>=char

int

long

>char

>=short

>short
>=int

8

16

32

32

0

0

0

0

255

-128

127

65535

-32768

32767

4.294.967.295 -2.147.483.648 2.147.483.647

4.294.967.295 -2.147.483.648 2.147.483.647

Tipos de datos enteros

Operaciones con enteros
Suma positivos

Decimal

Binario

+

46

11

57

11

-11

--11

Suma con signo

Decimal

25+23+22+21

23+21+20

+

25+24+23+20

00101110

00001011

00111001

+

46

-11

35

25+21+20

Negación

Suma con signo

Decimal

00001011

(00001011)+1

+

11110101

6

-11

-5

(11110101)+1

0

00001011

Binario

00101110

11110101

+

1

00100011

Binario

00000110

11110101

+

0

11111011

9

Tipos de datos enteros

Cambio de tamaño de un dato entero

Operación realizada

Ejemplos

sin signo,

nº bits creciente

Ampliar con 0s a

la izquierda

12 (8 bits) = 00001100
12 (16 bits) = 0000000000001100

con signo,

Ampliar con bit de signo a

nº bits creciente

la izquierda

-11 (8 bits) = 11110101
-11 (16 bits) = 1111111111110101

ambos,

nº bits decreciente

Truncamiento de la

parte superior (puede

perderse el valor)

258 (16 bits) = 0000000100000010
2 (8 bits) = 00000010

Tipos de datos enteros

ALU para suma de enteros

Sumador de 1 bit

Tabla de verdad

a
0
0
1
1
0
0
1
1

s

a
b

cin

cout

s

ALU de 1 bit (+, -, AND, OR)

binv

cin

op

a

b

0

1

2

0
1

cout

b
0
1
0
1
0
1
0
1

cin
0
0
0
0
1
1
1
1

cout
0
0
0
1
0
1
1
1

s
0
1
1
0
1
0
0
1

ALU de n bits
binv
op

cin

A

.

.

.

B

.

.

.

ALU0

ALU1

. . .

ALUn-1

Sumador de n bits

cin

S

.

.

.

s0

s1

sn-1

. . .

cout

A

.

.

.

B

.

.

.

a0

b0
a1

b1

an-1

bn-1

S

.

.

.

CF

OF

ZF

SF

10

Tipos de datos enteros

Importante:

Toda operación con enteros da como resultado otro entero:

si hay salida de rango, se produce un resultado válido
aunque no correcto.

Ej: char a=100,b=30,c;

c