Fundamentos de Programación 2017-I

Transcripción

1 Fundamentos de Programación 2017-I Fundamentos para la construcción de código a partir del algoritmo Objetivo: El alumno construirá programas utilizando el lenguaje de programación C a través de un análisis y modelado algorítmico previo. 1

2 Contenido: 3.1. Sintaxis básica y semántica Variables, tipos, expresiones y asignación Estructuras de control condicional e iterativo Funciones y paso de parámetros Descomposición estructurada Manejo de E/S Estrategias de depuración Tipo de errores Técnicas de depuración. 2

3 CICLO DE VIDA DE UN PROGRAMA Fundamentos de Programación 2017-I Al igual que en la resolución de problemas, existen ciertos pasos que debemos seguir para la creación de programas, estos son: Análisis del problema Elaborar el Algoritmo Codificación del algoritmo Depuración de código Mantenimiento de programa 3

4 Codificación del algoritmo Después de tener el algoritmo, el siguiente paso es codificarlo en el lenguaje que seleccionamos, para este caso en específico es Lenguaje C. 4

5 Programación Estructurada Algoritmo Programa Traducción del Algoritmo a un Lenguaje de Programación. Programa Estructuras de Datos, Operaciones Primitivas y Estructuras de Control. Estructura Representación concreta del estado de una entidad. Estructura de Datos Métodos que se emplean en programación para organizar y representar la información en una computadora. 5

6 Estructuras de Control La estructura de un programa, definida por referencias con las cuales se representan las transferencias de control. Construcciones mediante las que se escriben los programas. Operaciones Primitivas Acciones que se ejecutan sobre los datos para transformarlos en información. 6

7 Lenguaje C Creado entre 1970 y 1972 por Brian Kernighan y Dennis Ritchie para escribir el código del sistema operativo UNIX. Desde su nacimiento se fue implantando como el lenguaje de programación de sistemas, sobre todo por ser un lenguaje que conjugaba la abstracción de los lenguajes de alto nivel con la eficiencia del lenguaje máquina. 7

8 A mediados de los ochenta el C se convierte en un estándar internacional ISO. Este estándar incluye tanto la definición del lenguaje como una enorme biblioteca de funciones para entrada/salida, tratamiento de textos, matemáticas, etc. Los programas en Lenguaje C se escriben en un editor de texto cualquiera, por ejemplo vi en Linux, bloc de notas en Windows. Una vez escrito el programa, este debe compilarse, es decir, debe ser leído por un programa llamado 8

9 compilador que lo traduce a lenguaje de máquina y produce un nuevo archivo que enlaza con las bibliotecas para poder generar el programa ejecutable. Programa fuente Programa objeto Programa ejecutable La manera estándar de compilar un programa en Lenguaje C en Linux es abrir una terminal, ir al directorio que contiene el programa y escribir: 9

10 gcc programa1.c Al compilar el programa se obtiene un ejecutable que tiene por default el nombre: a.out Esto puede cambiarse haciendo: gcc programa1.c -o programa1 10

11 La opción -o le dice al compilador que el ejecutable debe llamarse programa1. Para ejecutar el programa se escribe simplemente:./programa1 donde se usa./ para indicar a Linux que debe buscar el ejecutable en el directorio local. Investigar wall para el proceso de compilar 11

12 Características del Lenguaje C Alfabeto o conjunto de caracteres: Caracteres alfabéticos Caracteres numéricos Caracteres especiales Fundamentos de Programación 2017-I Vocabulario o léxico Conjunto de palabras válidas o reservadas en el Lenguaje C. 12

13 Gramática Conjunto de lineamientos que se deben respetar para lograr construir frases, oraciones o instrucciones, se logra transmitir a la computadora que se deseamos hacer. Características de un buen programa Operatividad Funcional. 13

14 Legibilidad Algo de espacios o sangrías, para reflejar las estructuras de control. Transportabilidad Se puede ejecutar sin hacer modificaciones. Claridad La comunicación de lo que desea realizar, buenos identificadores e incluso comentarios dentro del programa. 14

15 Modularidad Dividir el programa puede contribuir a realizar las tareas de manera mas clara, además que permite reutilizar el código. Componentes del Lenguaje C Declaraciones. Su objetivo es dar a la computadora la información sobre tipos de variables, arreglos y características diversas, en caso de C, también incluye la posibilidad de dar valores iniciales a las variables. 15

16 Instrucciones Ejecutables. Son aquellas en las que se calcula o realiza algo, toda instrucción que implica un cambio. Esquema de un Programa Fuente Directivas Declaraciones Globales Función Principal Funciones Secundarias 16

17 #include <biblioteca1.h> #include <biblioteca2.h>... declaraciones de funciones definiciones (cuerpos de funciones) declaraciones de variables globales... Fundamentos de Programación 2017-I main() /* nombre de la función principal*/ {... cuerpo del main... }...otras definiciones de funciones... 17

18 Esquema de la Función main main() { declaraciones de variables locales instrucciones a ejecutar } Fundamentos de Programación 2017-I 18

19 Directivas más comunes #include <librería.h> #define expresión Archivos de cabecera mas utilizadas Indican que usaremos funciones de tipo: Entrada y salida de datos (stdio.h) Rutinas matemáticas (math.h) Manejo de cadenas (string.h) 19

20 Estructura de un programa en Lenguaje C con comentarios. Ejem1. #include<stdio.h> /*Programa. Uso de comentarios*/ main(){ //Programa de prueba } // Nombre del archivo: prueba1.c // Compilado: gcc prueba1.c o prueba1 //Ejecutado:./prueba1 20

21 Salida de datos Textoprintf( Texto que se muestra en pantalla ); Ejem2. #include<stdio.h> main(){ // Este programa es una prueba para mostrar texto printf( \nfundamentos de Programación, Gpo. 1119\n ); } // Nombre del archivo: prueba2.c // Compilado: gcc prueba2.c o prueba2 //Ejecutado:./prueba2 21

22 Tipos de Datos En C se disponen de estos tipos básicos: int enteros (números 4 byte 32 bits enteros positivos y negativos) char caracteres (letras) 1 byte 8 bits float números en coma 4 byte 32 bits flotante (números reales) double números en coma 8 byte 64 bits flotante de doble precisión 22

23 Tipos modificados Modificador short long unsigned signed Significado entero corto (rango más pequeño) entero largo (rango más amplio) entero sin signo (0..N) entero con signo (-N-1.. +N) 23

24 Declaraciones de variables Variable: Almacenamiento de DATOS Hay que declarar las variables antes de usarlas y cada variable tiene un tipo. Ejemplo: int x; float y, z; 24

25 Operadores Aritméticos Los datos se manipulan mediante expresiones, que sirven para calcular valores. En C hay varios operadores para construir expresiones. Estos son los operadores elementales sobre números: 25

26 Operadores aritméticos OPERADOR OPERACIÓN () Paréntesis % Módulo (resto de la división entera) * Multiplicación / División + Suma - Resta Recuerden las jerarquías de los operadores aritméticos. 26

27 Una expresión combina varias operaciones y devuelve un valor. Los operadores *, / y % tienen precedencia sobre la suma y la resta. Se pueden utilizar paréntesis para agrupar subexpresiones. Asignaciones La forma de dar valor a una variable es variablesuma= expresión_aritmética 27

28 También se puede dar valor a una variable en el mismo momento en que se declara (inicialización). tipo variable = expresión; 28

29 Salida de datos Contenido de Variablesprintf ( cadena de formato, arg1, arg2,... argn ); En la cadena de formato aparecen: el texto que se desea imprimir caracteres especiales secuencias de escape indicaciones del formato de los argumentos Los argumentos son expresiones cualesquiera. Para usar printf, hay que escribir al principio del programa la directiva #include <stdio.h> 29

30 Formatos de printf %d %i Número Entero %c %s Caracter, cadena %f Número Real Secuencias de escape \n Salto de línea \t Tabulación \a Sonido 30

31 Ejem3. /*bibliotecas*/ #include<stdio.h> //declaración de variables globales main(){ //declaración de variables locales int suma; suma=2+9; printf("%d\n",suma); } // Nombre del archivo: serie1.c // Compilado: gcc serie1.c o serie1 //Ejecutado:./serie1 31

32 Entrada de datos scanf ( formato, & arg1, & arg2,... ); Sintaxis: Fundamentos de Programación 2017-I En formato se especifica qué tipo de datos se quieren leer. Se utiliza la misma descripción de formato que en printf. También hay que incluir la cabecera <stdio.h> 32

33 Ejem4. /*bibliotecas*/ #include<stdio.h> main(){ //declaración de variables locales float a, b, suma; printf("ingrese a: "); scanf("%f",&a); printf("ingrese b: "); scanf("%f",&b); suma=a+b; printf("%f\n",suma); } Fundamentos de Programación 2017-I 33

34 // Nombre del archivo: serie2.c // Compilado: gcc serie2.c o serie2 //Ejecutado:./serie2 Fundamentos de Programación 2017-I 34

35 Construcciones algorítmicas En C existen estas construcciones para implementar algoritmos. Sentencias simples y sentencias compuestas. Sentencias.- Es un fragmento de código. Una sentencia simple es una expresión terminada en punto y coma. 35

36 sentencia_simple; Una sentencia compuesta es una serie de sentencias simples entre llaves. /* sentencia compuesta: varias sentencias entre llaves*/ 36

37 { Sentencia1 Sentencia2... SentenciaN } 37

38 Construcciones Condicionales-Selección Sentencia if Fundamentos de Programación 2017-I La construcción if sirve para ejecutar código, sólo si una condición es cierta: if (condición) sentencia En las expresiones comparativas se necesitan los operadores lógicos. 38

39 Operadores booleanos Operador A = = B A!= B A > B A < B A >= B A <= B si A es igual a B si A es distinto de B si A es mayor que B si A es menor que B si A es mayor o igual que B si A es menor o igual que B 39

40 Ejem5. Fundamentos de Programación 2017-I //serie14: Leer un número X e imprimir si es cero. #include <stdio.h> main( ) { int x; printf("\n\tingrese un valor numérico para x:"); scanf("%d", &x); if ( x == 0 ) printf ("\n El valor de tu variable es cero\n"); }// Nombre del archivo: serie14.c // Compilado: gcc serie14.c o serie14 //Ejecutado:./serie14 40

41 Sentencia if compuesta- if (condición) { sentencia1 sentencia2 } 41

42 Ejem6. Fundamentos de Programación 2017-I /*serie14a: Leer un número X e imprimir si es cero. */ #include <stdio.h> main( ) { int x; printf("\n\tingrese un valor numérico para x:"); scanf("%d", &x); if ( x == 0 ){ printf ("\n El valor de tu variable es cero\n"); printf ("\n Segunda instrucción de if verdadero\n"); 42

43 }// cierre de if verdadero, uso sentencia compuesta }//cierre de main // Nombre del archivo: serie14a.c // Compilado: gcc serie14a.c o serie14a //Ejecutado:./serie14a 43

44 Construcción if-else Fundamentos de Programación 2017-I Con la construcción else se pueden definir acciones para cuando la condición del if sea falsa. La sintaxis es if (condición) else sentencia sentencia 44

45 Ejem7. Fundamentos de Programación 2017-I /*serie15: Leer un número Z e imprimir si es negativo o positivo. */ #include <stdio.h> main( ) { int x; printf("\n\tingrese un valor numérico para x:"); scanf("%d", &x); if ( x == 0 ) printf ("\n El valor de tu variable es cero\n"); else 45

46 if(x>0) printf ("\n El valor de tu variable es positivo\n"); else printf ("\n El valor de tu variable es negativo\n"); }// cierre de main // Nombre del archivo: serie15.c // Compilado: gcc serie15.c o serie15 //Ejecutado:./serie15 46

47 Construcción if-else compuesta- Ejem8. Fundamentos de Programación 2017-I #include <stdio.h> int main( ) { int x; printf("\n\tingrese un valor numérico para x:"); scanf("%d", &x); if ( x == 0 ){ printf ("\n El valor de tu variable es cero\n"); printf ("\n %d\n",x); 47

48 } else if(x>0){ printf ("\n El valor de tu variable es positivo\n"); printf ("\n %d \n",x);} else{ printf ("\n El valor de tu variable es negativo\n"); printf ("\n %d \n",x);} return 0; } 48

49 // Nombre del archivo: serie15a.c // Compilado: gcc serie15a.c o serie15a //Ejecutado:./serie15a Fundamentos de Programación 2017-I 49

50 Para elaborar condiciones complejas, existen estos operadores: Expresión E1 && E2 E1 E2 Resultado Cierta si E1 y E2 son ciertas (AND) Cierta si E1 o E2 son ciertas (OR) 50

51 Construcción switch Fundamentos de Programación 2017-I Se utiliza para ejecutar acciones diferentes según el valor de una expresión. Ejemplo de sintaxis: switch (expresión) { case valor1:... sentenciasa... break; 51

52 case valor2:... sentenciasb... break;... default:... sentenciasn... break; } 52

53 Las sentenciasa se ejecutarán si la expresión adquiere el valor1. Las sentenciasb se ejecutarán si adquiere el valor2. Cualquier otro valor de la expresión conduce a la ejecución de las sentenciasn; eso viene indicado por la palabra reservada default. 53

54 Ejem9. Fundamentos de Programación 2017-I /*serie41: Escribir un código fuente que muestre el siguiente menú al usuario, indique al usuario que deberá elegir solo una opción a realizar. Opción 1 -- Suma Opción 2 -- Resta Opción 3 -- Multiplicación Opción 4 -- División Opción default Mostrar verifique su selección */ 54

55 #include <stdio.h> main(){ int op; float a,b,res; printf("\n\t FAVOR DE SELECCIONAR UNA OPCIÓN\n"); printf("\n\t OPCIÓN DE SUMA 1\n"); printf("\n\t OPCIÓN DE RESTA 2\n"); printf("\n\t OPCIÓN DE MULTIPLICACIÓN3\n"); printf("\n\t OPCIÓN DE DIVISIÓN 4\n\n\t\t\t"); scanf("%d",&op); switch(op) { 55

56 case 1: printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE A: \t"); scanf("%f",&a); printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE B: \t"); scanf("%f",&b); res=a+b; printf("\n\t La suma es : %f\n", res); break; case 2: printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE A: \t"); scanf("%f",&a); 56

57 printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE B :\t"); scanf("%f",&b); res=a-b; printf("\n\t La resta es : %f\n", res); break; case 3: printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE A: \t"); scanf("%f",&a); printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE B: \t"); scanf("%f",&b); res=a*b; 57

58 printf("\n\t La multiplicación es : %f\n", res); break; case 4: printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE A: \t"); scanf("%f",&a); printf("\n\t TECLEAR EL VALOR DE B: \t"); scanf("%f",&b); if(b!=0) { res=a/b; printf("\n\t La división: %f\n", res); }//sentencia doble 58

59 else printf("\n\t ERROR!!!\n"); break; Fundamentos de Programación 2017-I default: printf("\n\t OPCION NO VALIDA\n"); }//cierre de switch }//cierre de main // Nombre del archivo: serie41.c // Compilado: gcc serie41.c o serie41 //Ejecutado:./serie41 59