Unioeste – Universidade Estadual do Oeste do Paraná
EPAC – Encontro Paranaense de Computação
Apostila da linguagem C
Darlon Vasata
Carlos Eduardo de Souza
CASCAVEL
2005
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Computação: Apostila da linguagem C, Notas de aula de Computação Aplicada
Curso de computação da Unioeste
Tipologia: Notas de aula
2012
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EPAC – Encontro Paranaense de Computação
Apostila da linguagem C
Darlon Vasata
Carlos Eduardo de Souza
CASCAVEL
Sumário
INTRODUÇÃO
Vamos, neste curso, aprender os conceitos básicos da linguagem de programação C a qual tem se tornado cada dia mais popular, devido à sua versatilidade e ao seu poder. Uma das grandes vantagens do C é que ele possui tanto características de "alto nível" quanto de "baixo nível". Apesar de ser bom, não é pré-requisito do curso um conhecimento anterior de linguagens de programação. É importante uma familiaridade com computadores. O que é importante é que você tenha vontade de aprender, dedicação ao curso e, caso esteja em uma das turmas do curso, acompanhe atentamente as discussões que ocorrem na lista de discussões do curso. O C nasceu na década de 70. Seu inventor, Dennis Ritchie, implementou-o pela primeira vez usando um DEC PDP-11 rodando o sistema operacional UNIX. O C é derivado de uma outra linguagem: o B, criado por Ken Thompson. O B, por sua vez, veio da linguagem BCPL, inventada por Martin Richards. O C é uma linguagem de programação genérica que é utilizada para a criação de programas diversos como processadores de texto, planilhas eletrônicas, sistemas operacionais, programas de comunicação, programas para a automação industrial, gerenciadores de bancos de dados, programas de projeto assistido por computador, programas para a solução de problemas da Engenharia, Física, Química e outras Ciências, etc ... Estudaremos a estrutura do ANSI C, o C padronizado pela ANSI. Veremos ainda algumas funções comuns em compiladores para alguns sistemas operacionais. Quando não houver equivalentes para as funções em outros sistemas, apresentaremos formas alternativas de uso dos comandos.
1. PRIMEIROS PASSOS
1.1 O C é "Case Sensitive"
Vamos começar o nosso curso ressaltando um ponto de suma importância: o C é "Case Sensitive", isto é, maiúsculas e minúsculas fazem diferença. Se declararmos uma variável com o nome soma ela será diferente de Soma , SOMA , SoMa ou sOmA. Da mesma maneira, os comandos do C if e for , por exemplo, só podem ser escritos em minúsculas pois senão o compilador não irá interpretá-los como sendo comandos, mas sim como variáveis.
1.2 Dois Primeiros Programas
Vejamos um primeiro programa em C:
#include <stdio.h> /* Um Primeiro Programa */ int main () { printf ("Ola! Eu estou vivo!\n"); return(0); }
Compilando e executando este programa você verá que ele coloca a mensagem Ola! Eu estou vivo! na tela.
Vamos analisar o programa por partes.
A linha #include <stdio.h> diz ao compilador que ele deve incluir o arquivo-cabeçalho stdio.h. Neste arquivo existem declarações de funções úteis para entrada e saída de dados (std = standard, padrão em inglês; io = Input/Output, entrada e saída ==> stdio = Entrada e saída padronizadas). Toda vez que você quiser usar uma destas funções deve-se incluir este comando. O C possui diversos arquivos-cabeçalhos. Quando fazemos um programa, uma boa idéia é usar comentários que ajudem a elucidar o funcionamento do mesmo. No caso acima temos um comentário: / Um Primeiro Programa /. O compilador C desconsidera qualquer coisa que esteja começando com /* e terminando com */. Um comentário pode, inclusive, ter mais de uma linha. A linha int main() indica que estamos definindo uma função de nome main. Todos os programas em C têm que ter uma função main , pois é esta função que será chamada quando o programa for executado. O conteúdo da função é delimitado por chaves { }. O código que estiver dentro das chaves será executado sequencialmente quando a função for chamada. A palavra int indica que esta função retorna um inteiro. O que significa este retorno será visto posteriormente, quando estudarmos um pouco mais detalhadamente as funções do C. A última linha do programa, return(0) ; , indica o número inteiro que está sendo retornado pela função, no caso o número 0. A única coisa que o programa realmente faz é chamar a função printf() , passando a string (uma string é uma seqüência de caracteres, como veremos brevemente) "Ola! Eu estou vivo!\n" como argumento. É por causa do uso da função printf() pelo programa que devemos incluir o arquivo- cabeçalho stdio.h. A função printf() neste caso irá apenas colocar a string na tela do computador. O \n é uma constante chamada de constante barra invertida. No caso, o \ n é a constante barra invertida de "new line" e ele é interpretado como um comando de mudança de linha, isto é, após imprimir Ola! Eu estou vivo! o cursor passará para a próxima linha. É importante observar também que os comandos do C terminam com ;. Podemos agora tentar um programa mais complicado:
2. INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES
Uma função é um bloco de código de programa que pode ser usado diversas vezes em sua execução. O uso de funções permite que o programa fique mais legível, mais bem estruturado. Um programa em C consiste, no fundo, de várias funções colocadas juntas. Abaixo o tipo mais simples de função:
#include <stdio.h>
int mensagem () /* Funcao simples: so imprime Ola! */
printf ("Ola! ");
return(0);
int main ()
mensagem();
printf ("Eu estou vivo!\n");
return(0);
Este programa terá o mesmo resultado que o primeiro exemplo da seção anterior. O que ele faz é definir uma função mensagem() que coloca uma string na tela e retorna 0. Esta função é chamada a partir de main() , que, como já vimos, também é uma função. A diferença fundamental entre main e as demais funções do problema é que main é uma função especial, cujo diferencial é o fato de ser a primeira função a ser executada em um programa.
2.1 Argumentos
Argumentos são as entradas que a função recebe. É através dos argumentos que passamos parâmetros para a função. Já vimos funções com argumentos. As funções printf() e scanf() são funções que recebem argumentos. Vamos ver um outro exemplo simples de função com argumentos:
#include <stdio.h>
int square (int x) /* Calcula o quadrado de x */
printf ("O quadrado e %d",(x*x));
return(0);
int main ()
int num;
printf ("Entre com um numero: ");
scanf ("%d",&num);
printf ("\n\n");
square(num);
return(0);
Na definição de square() dizemos que a função receberá um argumento inteiro x. Quando fazemos a chamada à função, o inteiro num é passado como argumento. Há alguns pontos a observar. Em primeiro lugar temos de satisfazer aos requesitos da função quanto ao tipo e à quantidade de argumentos quando a chamamos. Apesar de existirem algumas conversões de tipo, que o C faz automaticamente, é importante ficar atento. Em segundo lugar, não é importante o nome da variável que se passa como argumento, ou seja, a variável num , ao ser passada como argumento para square() é copiada para a variável x. Dentro de square() trabalha-se apenas com x. Se mudarmos o valor de x dentro de square() o valor de num na função main() permanece inalterado. Vamos dar um exemplo de função de mais de uma variável. Repare que, neste caso, os argumentos são separados por vírgula e que deve-se explicitar o tipo de cada um dos argumentos, um a um. Note, também, que os argumentos passados para a função não necessitam ser todos variáveis porque mesmo sendo constantes serão copiados para a variável de entrada da função.
#include <stdio.h>
int mult (float a, float b,float c) /* Multiplica 3 numeros */
printf ("%f",abc);
return(0);
int main ()
float x,y;
x=23.5;
y=12.9;
mult (x,y,3.87);
return(0);
2.2 Retornando valores
Muitas vezes é necessário fazer com que uma função retorne um valor. As funções que vimos até aqui estavam retornando o número 0. Podemos especificar um tipo de retorno indicando-o antes do nome da função. Mas para dizer ao C o que vamos retornar precisamos da palavra reservada return. Sabendo disto fica fácil fazer uma função para multiplicar dois inteiros e que retorna o resultado da multiplicação. Veja:
#include <stdio.h>
int prod (int x,int y)
return (x*y);
int main ()
int saida;
saida=prod (12,7);
printf ("A saida e: %d\n",saida);
return(0);
3. INTRODUÇÃO À ENTRADA E SAÍDA
3.1 Caracteres
Os caracteres são um tipo de dado: o char. O C trata os caracteres ('a', 'b', 'x', etc ...) como sendo variáveis de um byte (8 bit s). Um bit é a menor unidade de armazenamento de informações em um computador. Os inteiros ( int s) têm um número maior de bytes. Dependendo da implementação do compilador, eles podem ter 2 bytes (16 bits ) ou 4 bytes ( bits ). Na linguagem C, também podemos usar um char para armazenar valores numéricos inteiros, além de usá-lo para armazenar caracteres de texto. Para indicar um caractere de texto usamos apóstrofes. Veja um exemplo de programa que usa caracteres:
#include <stdio.h> int main () { char Ch; Ch='D'; printf ("%c",Ch); return(0); }
No programa acima, %c indica que printf() deve colocar um caractere na tela. Como vimos anteriormente, um char também é usado para armazenar um número inteiro. Este número é conhecido como o código ASCII correspondente ao caractere. Veja o programa abaixo:
#include <stdio.h> int main () { char Ch; Ch='D'; printf ("%d",Ch); /* Imprime o caracter como inteiro */ return(0); }
Este programa vai imprimir o número 68 na tela, que é o código ASCII correspondente ao caractere 'D' (d maiúsculo). Muitas vezes queremos ler um caractere fornecido pelo usuário. Para isto as funções mais usadas, quando se está trabalhando em ambiente DOS ou Windows, são getch() e getche(). Ambas retornam o caractere pressionado. getche() imprime o caractere na tela antes de retorná-lo e getch() apenas retorna o caractere pressionado sem imprimí-lo na tela. Ambas as funções podem ser encontradas no arquivo de cabeçalho conio.h. Geralmente estas funções não estão disponíveis em ambiente Unix (compiladores cc e gcc) e podem ser substituídas pela função scanf(), porém sem as mesmas funcionalidades. Eis um exemplo que usa a função getch(), e seu correspondente em ambiente Unix:
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
/* Não funcionará no Unix por causa da conio.h */
int main ()
char Ch;
Ch=getch();
printf ("Voce pressionou a tecla %c",Ch);
return(0);
Equivalente para o ambiente Unix do programa acima, sem usar getch():
#include <stdio.h>
int main ()
char Ch;
scanf("%c", &Ch);
printf ("Voce pressionou a tecla %c",Ch);
return(0);
A principal diferença da versão que utiliza getch() para a versão que não utiliza getch() é que no primeiro caso o usuário simplesmente aperta a tecla e o sistema lê diretamente a tecla pressionada. No segundo caso, é necessário apertar também a tecla
3.2 Strings
No C uma string é um vetor de caracteres terminado com um caractere nulo. O caracter nulo é um caractere com valor inteiro igual a zero (código ASCII igual a 0). O terminador nulo também pode ser escrito usando a convenção de barra invertida do C como sendo '\0'. Embora o assunto vetores seja discutido posteriormente, veremos aqui os fundamentos necessários para que possamos utilizar as strings. Para declarar uma string, podemos usar o seguinte formato geral: char nome_da_string[tamanho]; Isto declara um vetor de caracteres (uma string) com número de posições igual a tamanho. Note que, como temos que reservar um caractere para ser o terminador nulo, temos que declarar o comprimento da string como sendo, no mínimo, um caractere maior que a maior string que pretendemos armazenar. Vamos supor que declaremos uma string de 7 posições e coloquemos a palavra João nela. Teremos:
J o a o \ ... ...
No caso acima, as duas células não usadas têm valores indeterminados. Isto acontece porque o C não inicializa variáveis, cabendo ao programador esta tarefa. Portanto as únicas células que são inicializadas são as que contêm os caracteres 'J', 'o', 'a', 'o' e '\0'. Se quisermos ler uma string fornecida pelo usuário podemos usar a função gets(). Um exemplo do uso desta função é apresentado abaixo. A função gets() coloca o terminador nulo na string, quando você aperta a tecla "Enter".
#include <stdio.h> int main () { char string[100]; printf ("Digite uma string: "); gets (string);
Código Significado %d Inteiro %f Float %c Caractere %s String
Vamos ver alguns exemplos de printf() e o que eles exibem: printf ("Teste %% %%") -> "Teste % %" printf ("%f",40.345) -> "40.345" printf ("Um caractere %c e um inteiro %d",'D',120) -> "Um caractere D e um inteiro 120" printf ("%s e um exemplo","Este") -> "Este e um exemplo" printf ("%s%d%%","Juros de ",10) -> "Juros de 10%" Maiores detalhes sobre a função printf() (incluindo outros códigos de controle) serão vistos posteriormente, mas podem ser consultados de antemão pelos interessados.
3.4 scanf
O formato geral da função scanf() é: scanf (string-de-controle,lista-de-argumentos); Usando a função scanf() podemos pedir dados ao usuário. Um exemplo de uso, pode ser visto acima. Mais uma vez, devemos ficar atentos a fim de colocar o mesmo número de argumentos que o de códigos de controle na string de controle. Outra coisa importante é lembrarmos de colocar o & antes das variáveis da lista de argumentos. É impossível justificar isto agora, mas veremos depois a razão para este procedimento. Maiores detalhes sobre a função scanf() serão vistos posteriormente, mas podem ser consultados de antemão pelos interessados.
4. COMANDOS DE CONTROLE DE FLUXO
Os comandos de controle de fluxo são aqueles que permitem ao programador alterar a sequência de execução do programa. Vamos dar uma breve introdução a dois comandos de controle de fluxo. Outros comandos serão estudados posteriormente.
4.1 if
O comando if representa uma tomada de decisão do tipo "SE isto ENTÃO aquilo". A sua forma geral é: if (condição) declaração; A condição do comando if é uma expressão que será avaliada. Se o resultado for zero a declaração não será executada. Se o resultado for qualquer coisa diferente de zero a declaração será executada. A declaração pode ser um bloco de código ou apenas um comando. É interessante notar que, no caso da declaração ser um bloco de código, não é necessário (e nem permitido) o uso do ; no final do bloco. Isto é uma regra geral para blocos de código. Abaixo apresentamos um exemplo:
#include <stdio.h>
int main ()
int num;
printf ("Digite um numero: ");
scanf ("%d",&num);
if (num>10)
printf ("\n\nO numero e maior que 10");
if (num==10)
printf ("\n\nVoce acertou!\n");
printf ("O numero e igual a 10.");
if (num<10)
printf ("\n\nO numero e menor que 10");
return (0);
No programa acima a expressão num>10 é avaliada e retorna um valor diferente de zero, se verdadeira, e zero, se falsa. No exemplo, se num for maior que 10, será impressa a frase: "O número e maior que 10". Repare que, se o número for igual a 10, estamos executando dois comandos. Para que isto fosse possível, tivemos que agrupa-los em um bloco que se inicia logo após a comparação e termina após o segundo printf. Repare também que quando queremos testar igualdades usamos o operador == e não =. Isto porque o operador = representa apenas uma atribuição. Pode parecer estranho à primeira vista, mas se escrevêssemos if (num=10) ... /* Isto esta errado / o compilador iria atribuir o valor 10 à variável num e a expressão num=10 iria retornar 10, fazendo com que o nosso valor de num fosse modificado e fazendo com que a declaração fosse executada sempre. Este problema gera erros frequentes entre iniciantes e, portanto, muita atenção deve ser tomada. Os operadores de comparação são: == (igual) , != (diferente de), > (maior que) , < (menor que) , >= (maior ou igual ), <= (menor ou igual).*
case 10:
printf ("\n\nO numero e igual a 10.\n");
break;
case 11:
printf ("\n\nO numero e igual a 11.\n");
break;
default:
printf ("\n\nO numero nao e nem 9 nem 10 nem 11.\n");
return(0);
4.3 for
O loop (laço) for é usado para repetir um comando, ou bloco de comandos, diversas vezes, de maneira que se possa ter um bom controle sobre o loop. Sua forma geral é: for (inicialização;condição;incremento) declaração; A declaração no comando for também pode ser um bloco ({ } ) e neste caso o ; é omitido. O melhor modo de se entender o loop for é ver de que maneira ele funciona "por dentro". O loop for é equivalente a se fazer o seguinte:
inicialização; if (condição) { declaração; incremento; "Volte para o comando if" }
Podemos ver que o for executa a inicialização incondicionalmente e testa a condição. Se a condição for falsa ele não faz mais nada. Se a condição for verdadeira ele executa a declaração, o incremento e volta a testar a condição. Ele fica repetindo estas operações até que a condição seja falsa. Abaixo vemos um programa que coloca os primeiros 100 números na tela:
#include <stdio.h>
int main ()
int count;
for (count=1;count<=100;count=count+1)
printf ("%d ",count);
return(0);
Outro exemplo interessante é mostrado a seguir: o programa lê uma string e conta quantos dos caracteres desta string são iguais à letra 'c'
#include <stdio.h>
int main ()
char string[100]; /* String, ate' 99 caracteres */
int i, cont;
printf("\n\nDigite uma frase: ");
gets(string); /* Le a string */
printf("\n\nFrase digitada:\n%s", string);
cont = 0;
for (i=0; string[i] != '\0'; i=i+1)
if ( string[i] == 'c' ) /* Se for a letra 'c' */
cont = cont +1; /* Incrementa o contador de caracteres */
printf("\nNumero de caracteres c = %d", cont);
return(0);
Note o teste que está sendo feito no for: o caractere armazenado em string[i] é comparado com '\0' (caractere final da string). Caso o caractere seja diferente de '\0', a condição é verdadeira e o bloco do for é executado. Dentro do bloco existe um if que testa se o caractere é igual a 'c'. Caso seja, o contador de caracteres c é incrementado. Mais um exemplo, agora envolvendo caracteres:
/* Este programa imprime o alfabeto: letras maiúsculas */
#include <stdio.h>
int main()
char letra;
for(letra = 'A' ; letra <= 'Z' ; letra =letra+1)
printf("%c ", letra);
Este programa funciona porque as letras maiúsculas de A a Z possuem código inteiro sequencial.
4.4 while
O comando while tem a seguinte forma geral:
while (condição) declaração;
Assim como fizemos para o comando for, vamos tentar mostrar como o while funciona fazendo uma analogia. Então o while seria equivalente a:
if (condição) { declaração; "Volte para o comando if" }
Podemos ver que a estrutura while testa uma condição. Se esta for verdadeira a declaração é executada e faz-se o teste novamente, e assim por diante. Assim como no caso do for, podemos fazer um loop infinito. Para tanto basta colocar uma expressão eternamente verdadeira na condição. Pode-se também omitir a declaração e fazer um loop sem conteúdo.
#include <stdio.h>
int main ()
int i;
do
printf ("\n\nEscolha a fruta pelo numero:\n\n");
printf ("\t(1)...Mamao\n");
printf ("\t(2)...Abacaxi\n");
printf ("\t(3)...Laranja\n\n");
scanf("%d", &i);
while ((i<1)||(i>3));
switch (i)
case 1:
printf ("\t\tVoce escolheu Mamao.\n");
break;
case 2:
printf ("\t\tVoce escolheu Abacaxi.\n");
break;
case 3:
printf ("\t\tVoce escolheu Laranja.\n");
break;
return(0);
4.6 break
Nós já vimos dois usos para o comando break: interrompendo os comandos switch e for. Na verdade, estes são os dois usos do comando break: ele pode quebrar a execução de um comando (como no caso do switch) ou interromper a execução de qualquer loop (como no caso do for, do while ou do do while). O break faz com que a execução do programa continue na primeira linha seguinte ao loop ou bloco que está sendo interrompido. Observe que um break causará uma saída somente do laço mais interno. Por exemplo:
for(t=0; t<100; ++t)
count=1;
for(;;)
printf("%d", count);
count++;
if(count==10) break;
O código acima imprimirá os números de 1 a 10 cem vezes na tela. Toda vez que o break é encontrado, o controle é devolvido para o laço for externo.
Outra observaçao é o fato que um break usado dentro de uma declaraçao switch afetará somente os dados relacionados com o switch e nao qualquer outro laço em que o switch estiver.
4.7 continue
O comando continue pode ser visto como sendo o oposto do break. Ele só funciona dentro de um loop. Quando o comando continue é encontrado, o loop pula para a próxima iteração, sem o abandono do loop, ao contrário do que acontecia no comando break.
O programa abaixo exemplifica o uso do continue:
#include <stdio.h>
int main()
int opcao;
while (opcao != 5)
printf("\n\n Escolha uma opcao entre 1 e 5: ");
scanf("%d", &opcao);
if ((opcao > 5)||(opcao <1))
continue;
/* Opcao invalida: volta ao inicio do loop */
switch (opcao)
case 1:
printf("\n --> Primeira opcao..");
break;
case 2:
printf("\n --> Segunda opcao..");
break;
case 3:
printf("\n --> Terceira opcao..");
break;
case 4:
printf("\n --> Quarta opcao..");
break;
case 5:
printf("\n --> Abandonando..");
break;
return(0);
O programa acima ilustra uma aplicação simples para o continue. Ele recebe uma opção do usuario. Se esta opção for inválida, o continue faz com que o fluxo seja desviado de volta ao início do loop. Caso a opção escolhida seja válida o programa segue normalmente.