Análisis y escritura de las estructuras de control

Transcripción

1 Análisis y escritura de las estructuras de control por Iván Cruz En esta lectura se abordarán las estructuras de control del lenguaje de programación C, estas estructuras. Permiten al programador comunicarse con la computadora e indicar qué acción debe realizar, de ahí la importancia de comprenderlas perfectamente. Sin más preámbulo, se iniciará con las sentencias que permiten interactuar con el usuario conocidas como entrada y salida estándar. Entrada y salida. La sentencia printf permite desplegar por pantalla cualquier comentario, ya sea tanto para pedir información al usuario, como para mostrar resultados de ciertas operaciones realizadas por el programa, esta sentencia se encuentra en la librería stdio.h, y su sintaxis es la siguiente: printf ( cualquier texto a desplegar ); Por ejemplo: printf ( Cuál es tu nombre? ); printf ( texto a desplegar modificador, variable); Por ejemplo: printf ( El resultado de la operación realizada es %d, suma); La sentencia scanf permite capturar una entrada del teclado, tales como números, letras o símbolos, a esta sentencia se le tiene que predefinir el tipo de dato que el usuario va a ingresar para evitar errores, al igual que printf esta instrucción se encuentra registrada en la librería stdio.h y su sintaxis es la siguiente: scanf( modificador, &variable); Por ejemplo: scanf( %d, &edad); El modificador es lo que permite identificar el tipo de dato que se espera el usuario ingrese y el operador & permite asignar tal entrada a la variable predefinida. Existen varios tipos de modificadores, dentro de los cuales los más utilizados son los siguientes: 1

2 Modificador Descripción %c Ingreso de un carácter %d Ingreso de un número entero en base decimal con signo %i Ingreso de un número entero en base decimal sin signo %o Ingreso de un entero en base octal %x Ingreso de un entero en base hexadecimal %f Ingreso de un número real flotante %s Ingreso de una cadena de caracteres %p Ingreso de un puntero o dirección de memoria Tabla 1. Modificadores de lenguaje C. Sentencia condicional if Esta sentencia permite al programador que se ejecuten una serie de instrucciones de acuerdo al cumplimiento de una proposición lógica, siempre y cuando sea verdadera. Es posible que si la condición es falsa también se ejecuten otra serie diferente de instrucciones o bien simplemente ya no se realice nada. Existen tres diferentes formas de utilizar esta sentencia como se muestra a continuación: a) if simple if (expresión) //bloque de código a ejecutar b) if - if(expresion) //bloque de código a ejecutar //bloque de código a ejecutar c) if anidado if(expresion) //bloque de código a ejecutar 2

3 if(expresion) if(expresion) //bloque de código a ejecutar Cuando en una sentencia if el bloque de código a ejecutar es de solamente una línea de programación se pueden omitir las llaves, pero si hay más de una línea (incluyendo comentarios), el uso de las llaves es obligatorio. Ejemplos: if (edad>=18) // indica si la persona es mayor de edad. printf( La persona es mayor de edad ); if (edad>=18) // indica si la persona es mayor de edad. printf ( La persona es mayor de edad ); // indica que la persona no es mayor de edad. printf ( La persona no es mayor de edad ); if (edad>=18) // indica si la persona es mayor de edad. printf ( La persona es mayor de edad ); if (promedio>8) // Indica si un alumno puede tener beca. printf ( Alumno con derecho a beca ); printf ( Alumno sin derecho a beca ); 3

4 Operador condicional Este operador es también conocido como operador ternario, el cual tiene la misma función que la sentencia condicional if, pero con la diferencia de que sólo ejecuta sentencias no bloques de sentencias. A continuación se presenta un ejemplo de este operador. (expresion)? sentencia1 : sentencia2; Switch. Esta sentencia condicional permite la ejecución de un bloque de código dependiendo del valor de una expresión, para la cual se pueden tener varios casos posibles. switch (expresion) case valor_1: bloque de código; case valor_2: bloque de código; default: bloque de código; ; Ejemplo: switch (edad) case 4: printf ( Se debe inscribir al niño en preescolar ); case 6: printf ( Puede escribirse al niño en primero de primaria ); case 12: printf ( Se tiene la edad de ingresar a secundaria ); default: printf ( La edad no coincide con el ingreso a ninguno de los niveles escolares obligatorios ); 4

5 Continue. Esta sentencia permite modificar el flujo de control del programa, y es utilizada para saltar las sentencias restantes del bloque de código de una estructura de repetición, cediendo el control del flujo a la siguiente iteración de la misma estructura. Su sintaxis es: continue; Break. Esta sentencia permite modificar el flujo de control del programa y es utilizada para terminar un ciclo de repetición, como for, do-while, while, además de permitir la salida de una sentencia switch. Su sintaxis es: Return. Esta sentencia es utilizada en todas las funciones que devuelven un valor. Su sintaxis es la siguiente: return constante; Ejemplo: return pi; return valor; Ejemplo: return 5; return variable; Ejemplo: return edad; Estructura de repetición while. Esta estructura de repetición permite la ejecución de un bloque de código mientras la condición inicial se mantenga verdadera, cuando la condición es desde un inicio falsa, esta estructura no permite la ejecución de las instrucciones que se encuentran dentro de su ámbito de operación. 5

6 Cuando se inicia con una expresión verdadera y durante las repeticiones de la estructura, la expresión cambia a falsa, entonces se termina la ejecución del bloque de código y se cede el flujo de control a la siguiente línea de código posterior a la llave final del ciclo while. Su sintaxis es la siguiente: while (expresión) //bloque de código //modificación de la expresión Ejemplos: while (suma!=10) //suma dos números ingresados por teclado. suma = numero1+numero2; while (contador<=10) // Imprime los números del 1 al 10. printf ( %d, contador); contador = contador + 1; Estructura de repetición do while. Esta estructura al igual que el while tiene como función la ejecución de un conjunto de instrucciones mientras una condición sea verdadera. A diferencia del while, el do-while ejecuta por lo menos una vez las instrucciones y hasta el final realiza la comparación de la condición. La sintaxis de esta estructura es la siguiente: do //bloque de código while(expresión); Ejemplo: do //Imprime los números del 1 al 10. printf( %d,numero); numero=numero+1; 6

7 while(numero<=10); Estructura de repetición for. Esta estructura de repetición es similar a las dos previas, con la diferencia de que el programador deberá colocar el valor inicial de la variable e incrementarlo. La sintaxis de esta estructura es la siguiente: for (sentencia1; condición; sentencia2) //bloque de código La sentencia1 indica la inicialización de una variable, por ejemplo: contador = 1. La condición indica la expresión lógica que hará que la estructura de repetición for continúe repitiéndose, por ejemplo: contador <= 10. Esto quiere decir que se realizará mientras el valor del contador sea menor o igual a 10. La sentencia2 indica la manera en el que el contador cambiará, por ejemplo: contador++. Ejemplo: for (numero=1; numero<10; numero++) //Imprime los números del 1 al 9. printf( %d, numero); Punteros. El puntero es una variable que contiene la dirección de memoria de otra variable. Es utilizada para el flujo de información entre funciones o variables. Los punteros hacen uso de dos operadores especiales para su manipulación conocidos como operador de dirección (&) y operador de indirección (*). Este tipo de variables es una de las principales ventajas del Lenguaje C, debido a que al utilizarlos se puede pasar la referencia en memoria de un conjunto de datos como puede ser un vector o una matriz, evitando con ello duplicar información y logrando evitar consumir recursos innecesarios del sistema, haciendo que la aplicación sea más rápida en tiempo de ejecución. 7

8 La Figura 1 muestra el código fuente de la implementación simple de punteros, y en la Figura 2 se presenta la ejecución de dicho código, en donde se puede comprobar como podemos no sólo mostrar el valor asignado de una variable, sino que es posible mostrar la dirección en memoria de dicha variable, lo cual brinda grandes posibilidades de desarrollo para los programadores. Figura 1. Código fuente en C para la implementación de punteros. (Dev C++, 2005). Figura 2. Resultado de la ejecución del código de la figura 1. (Dev C++, 2005). 8

9 Arreglos. Este tipo de variables se caracterizan por almacenar y organizar grandes volúmenes de datos pero su desventaja es que todos tienen que ser del mismo tipo. A estas variables sólo se puede acceder por medio de su identificador y de un índice que indica la posición del valor al cual se pretende acceder. La sintaxis de un arreglo es la siguiente: tipo <identificador>[<tamaño>]; Ejemplos con inicialización: (i) int vector[5] = 1,20,5,58,35; (ii) int vector[ ] = 1,20,5,58,35; Al declarar un arreglo como se muestra en (i) se indica la cantidad de valores que puede almacenar y se inicializa con dichos valores. En (ii) no se indica la cantidad pero el compilador realiza esta tarea por el programador asignando el tamaño correcto, en este caso es el tamaño correcto es 5. Para poder acceder al valor 58 dentro del arreglo identificado como vector, se accede de la siguiente manera: int valor = vector[3]; Es importante mencionar que los índices de un vector se inicializan desde cero por lo cual el último valor del arreglo se puede expresar como [tamaño-1], como se muestra a continuación: vector[0] = 1; vector[1] = 20; vector[2] = 5; vector[3] = 58; vector[4] = 35; El concepto de un vector se puede entender como unidimensional y puede extenderse a varias dimensiones. Este tipo de arreglos se conocen como arreglos multidimensionales, los cuales son muy utilizados para resolver problemas de algebra lineal y tratamiento de grandes volúmenes de datos estadísticos. A continuación se presenta la sintaxis de un arreglo bidimensional, entendiéndose que esta puede extenderse a n dimensiones. int matriz [2][5] = 13,21,34,55,89, 1,2,3,5,8; int matriz [3][2] = 58,100, 200,1020, 1,66; De igual forma que en el vector unidimensional, se puede acceder a las posiciones de cada valor de la variable matriz, es importante recordar que las posiciones inician siempre desde [0] y terminan e [tamaño-1]. 9

10 Funciones. Las funciones son segmentos de código utilizados para organizar mejor un programa, recordemos que uno de los objetivos de la programación estructurada es dividir un problema en pequeños segmentos que sean más sencillos de solucionar, depurar y ampliar; además de reutilizar esos códigos en otros programas. Dado lo anterior es que en lenguaje C se han definido las funciones. La sintaxis de una función es la siguiente: tipo nombre de funcion (tipo identificador, ) //tarea a realizar Ejemplo: int suma(numero1,numero2) // función que realiza la suma de dos números y regresa el resultado. resultado=numero1+numero2; return resultado; Las funciones pueden o no regresar un valor, en el caso de regresar un valor se debe utilizar la sentencia return, tal como se muestra en el ejemplo anterior. En lenguaje C cuando se desea hacer uso de funciones es necesario colocar el prototipo de la función, que consiste en poner la estructura que tendría sin considerar las instrucciones que van en el interior. Por ejemplo: int suma (int,int) El prototipo de la función de acuerdo a lo estipulado en lenguaje C debe colocarse antes de la función main. Parámetros de funciones. Los parámetros de una función son los valores que recibe para poder ejecutar las instrucciones que se encuentran en su interior. Retomando el ejemplo anterior podríamos considerar que los parámetros serían los dos datos de tipo entero que recibirá la función suma.

11 Los parámetros que reciben las funciones pueden ser de dos tipos, por valor y por referencia. El paso de parámetros por valor, crea una copia de la variable utilizada, por lo que el valor inicial de esa variable no podrá ser modificado al interior de la función, por lo que al regresar al main el valor será el mismo. Caso contrario al paso por referencia, ya que en ese caso lo que se envía es la dirección de la variable por lo que el valor inicial es modificado por las instrucciones realizadas al interior de la función. En el caso de los arreglos únicamente se pueden enviar a una función utilizando la referencia por lo que las modificaciones realizadas se reflejaran en la variable original. Conclusiones. A lo largo de esta lectura se revisaron las estructuras de control del lenguaje C, las cuales permiten a los programadores escribir desde simples programas hasta grandes sistemas de información en distintos rubros comerciales y tecnológicos. La comprensión de todas estas estructuras te permitirán razonar el por qué este lenguaje es el más ampliamente utilizado en desarrollos de sistemas de información y es la base de la gran mayoría de los lenguajes utilizados en la industria, ciencia y tecnologías de información actuales. Referencias Deitel, M. (2004). Cómo programar en C/C++ y Java (4ª. Ed.). México: Pearson Educación. [Versión En línea]. Recuperado el 29 de julio de 2010, de la base de datos de Bibliotechnia. Recurso disponible en la Biblioteca Digital de la UVEG. Sedgewick, R. (2000). Algoritmos en C++ (1ª. Ed.). México: Addison Wesley Longman. [Versión en línea]. Recuperado el 29 de julio de 2010, de la base de datos de Bibliotechnia. Recurso disponible en la Biblioteca Digital de la UVEG. IDev C++. (2005). Dev C++ (Ver. 5 ( )). Recuperado el 29 de julio de 2010 de Software utilizado bajo licencia GPL.