programação em C
Autor: Samuel Sousa | Publicado: 2012-08-30T09:15:00-07:00


1Curso de Programação em CINTRODUÇÃOVamos, neste curso, aprender os conceitos básicos da linguagem de programação C aqual tem se tornado cada dia mais popular, devido à sua versatilidade e ao seu poder. Umadas 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 linguagensde programação. É importante uma familiaridade com computadores. O que é importante éque você tenha vontade de aprender, dedicação ao curso e, caso esteja em uma das turmas docurso, 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 primeiravez usando um DEC PDP-11 rodando o sistema operacional UNIX. O C é derivado de uma outralinguagem: 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 deprogramas diversos como processadores de texto, planilhas eletrônicas, sistemas operacionais,programas de comunicação, programas para a automação industrial, gerenciadores de bancosde dados, programas de projeto assistido por computador, programas para a solução deproblemas da Engenharia, Física, Química e outras Ciências, etc ... É bem provável que oNavegador que você está usando para ler este texto tenha sido escrito em C ou C++.Estudaremos a estrutura do ANSI C, o C padronizado pela ANSI. Veremos ainda algumasfunções comuns em compiladores para alguns sistemas operacionais. Quando não houverequivalentes para as funções em outros sistemas, apresentaremos formas alternativas de usodos comandos.Sugerimos que o aluno realmente use o máximo possível dos exemplos, problemas eexercícios aqui apresentados, gerando os programas executáveis com o seu compilador.Quando utilizamos o compilador aprendemos a lidar com mensagens de aviso, mensagens deerro, bugs, etc. Apenas ler os exemplos não basta. O conhecimento de uma linguagem deprogramação transcende o conhecimento de estruturas e funções. O C exige, além do domínioda linguagem em si, uma familiaridade com o compilador e experiência em achar "bugs" nosprogramas. É importante então que o leitor digite, compile e execute os exemplosapresentados.Capítulo . 1 (Primeiros Passos)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 emminúsculas pois senão o compilador não irá interpretá-los como sendo comandos, mas sim como variáveis.Dois Primeiros ProgramasVejamos um primeiro programa em C:#include &lt;stdio.h&gt;/* Um Primeiro Programa */int main ()2{printf ("Ola! Eu estou vivo!\n");return(0);}Compilando e executando este programa você verá que ele coloca a mensagem Ola! Euestou vivo! na tela.Vamos analisar o programa por partes.A linha #include &lt;stdio.h&gt; diz ao compilador que ele deve incluir o arquivo-cabeçalhostdio.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 ==&gt; stdio = Entrada esaída padronizadas). Toda vez que você quiser usar uma destas funções deve-se incluir estecomando. O C possui diversos arquivos-cabeçalhos.Quando fazemos um programa, uma boa idéia é usar comentários que ajudem a elucidaro funcionamento do mesmo. No caso acima temos um comentário: /* Um PrimeiroPrograma */. O compilador C desconsidera qualquer coisa que esteja começando com /* eterminando com */. Um comentário pode, inclusive, ter mais de uma linha.A linha int main() indica que estamos definindo uma função de nome main. Todos osprogramas em C têm que ter uma função main, pois é esta função que será chamada quandoo programa for executado. O conteúdo da função é delimitado por chaves { }. O código queestiver dentro das chaves será executado sequencialmente quando a função for chamada. Apalavra int indica que esta função retorna um inteiro. O que significa este retorno será vistoposteriormente, quando estudarmos um pouco mais detalhadamente as funções do C. A últimalinha 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 astring (uma string é uma seqüência de caracteres, como veremos brevemente) "Ola! Euestou vivo!\n" como argumento. É por causa do uso da função printf() pelo programa quedevemos incluir o arquivo- cabeçalho stdio.h . A função printf() neste caso irá apenas colocara 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 umcomando de mudança de linha, isto é, após imprimir Ola! Eu estou vivo! o cursor passará paraa próxima linha. É importante observar também que os comandos do C terminam com ; .Podemos agora tentar um programa mais complicado:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int Dias; /* Declaracao de Variaveis */float Anos;printf ("Entre com o número de dias: "); /* Entrada de Dados */scanf ("%d",&amp;Dias);Anos=Dias/365.25; /* Conversao Dias-&gt;Anos */printf ("\n\n%d dias equivalem a %f anos.\n",Dias,Anos);return(0);}Vamos entender como o programa acima funciona. São declaradas duas variáveischamadas Dias e Anos. A primeira é um int (inteiro) e a segunda um float (ponto flutuante).As variáveis declaradas como ponto flutuante existem para armazenar números que possuemcasas decimais, como 5,1497.É feita então uma chamada à função printf(), que coloca uma mensagem na tela.Queremos agora ler um dado que será fornecido pelo usuário e colocá-lo na variávelinteira Dias. Para tanto usamos a função scanf(). A string "%d" diz à função que iremos lerum inteiro. O segundo parâmetro passado à função diz que o dado lido deverá ser armazenado3na variável Dias. É importante ressaltar a necessidade de se colocar um &amp; antes do nome davariável a ser lida quando se usa a função scanf(). O motivo disto só ficará claro mais tarde.Observe que, no C, quando temos mais de um parâmetro para uma função, eles serãoseparados por vírgula.Temos então uma expressão matemática simples que atribui a Anos o valor de Diasdividido por 365.25 (365.25 é uma constante ponto flutuante 365,25). Como Anos é umavariável float o compilador fará uma conversão automática entre os tipos das variáveis(veremos isto com detalhes mais tarde).A segunda chamada à função printf() tem três argumentos. A string "\n\n%d diasequivalem a %f anos.\n" diz à função para pular duas linhas, colocar um inteiro na tela,colocar a mensagem " dias equivalem a ", colocar um valor float na tela, colocar amensagem " anos." e pular outra linha. Os outros parâmetros são as variáveis, Dias e Anos,das quais devem ser lidos os valores do inteiro e do float, respectivamente.AUTO AVALIAÇÃO1 - Veja como você está. O que faz o seguinte programa?#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int x;scanf("%d",&amp;x);printf("%d",x);return(0);}2 - Compile e execute os programas desta seção.Introdução às FunçõesUma função é um bloco de código de programa que pode ser usado diversas vezes emsua execução. O uso de funções permite que o programa fique mais legível, mais bemestruturado. Um programa em C consiste, no fundo, de várias funções colocadas juntas.Abaixo o tipo mais simples de função:#include &lt;stdio.h&gt;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 queele faz é definir uma função mensagem() que coloca uma string na tela e retorna 0. Estafunção é chamada a partir de main() , que, como já vimos, também é uma função. Adiferença fundamental entre main e as demais funções do problema é que main é uma funçãoespecial, cujo diferencial é o fato de ser a primeira função a ser executada em um programa.4ArgumentosArgumentos são as entradas que a função recebe. É através dos argumentos quepassamos parâmetros para a função. Já vimos funções com argumentos. As funções printf() escanf() são funções que recebem argumentos. Vamos ver um outro exemplo simples defunção com argumentos:#include &lt;stdio.h&gt;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",&amp;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 algunspontos a observar. Em primeiro lugar temos de satisfazer aos requesitos da função quanto aotipo e à quantidade de argumentos quando a chamamos. Apesar de existirem algumasconversões de tipo, que o C faz automaticamente, é importante ficar atento. Em segundolugar, não é importante o nome da variável que se passa como argumento, ou seja, a variávelnum, ao ser passada como argumento para square() é copiada para a variável x. Dentro desquare() trabalha-se apenas com x. Se mudarmos o valor de x dentro de square() o valorde num na função main() permanece inalterado.Vamos dar um exemplo de função de mais de uma variável. Repare que, neste caso, osargumentos são separados por vírgula e que deve-se explicitar o tipo de cada um dosargumentos, um a um. Note, também, que os argumentos passados para a função nãonecessitam ser todos variáveis porque mesmo sendo constantes serão copiados para a variávelde entrada da função.#include &lt;stdio.h&gt;int mult (float a, float b,float c) /* Multiplica 3 numeros */{printf ("%f",a*b*c);return(0);}int main (){float x,y;x=23.5;y=12.9;mult (x,y,3.87);return(0);5}Retornando valoresMuitas vezes é necessário fazer com que uma função retorne um valor. As funções quevimos até aqui estavam retornando o número 0. Podemos especificar um tipo de retornoindicando-o antes do nome da função. Mas para dizer ao C o que vamos retornar precisamosda palavra reservada return. Sabendo disto fica fácil fazer uma função para multiplicar doisinteiros e que retorna o resultado da multiplicação. Veja:#include &lt;stdio.h&gt;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);}Veja que, como prod retorna o valor de 12 multiplicado por 7, este valor pode ser usadoem uma expressão qualquer. No programa fizemos a atribuição deste resultado à variávelsaida, que posteriormente foi impressa usando o printf. Uma observação adicional: se nãoespecificarmos o tipo de retorno de uma função, o compilador C automaticamente suporá queeste tipo é inteiro. Porém, não é uma boa prática não se especificar o valor de retorno e, nestecurso, este valor será sempre especificado.Com relação à função main, o retorno sempre será inteiro. Normalmente faremos afunção main retornar um zero quando ela é executada sem qualquer tipo de erro.Mais um exemplo de função, que agora recebe dois floats e também retorna um float::#include &lt;stdio.h&gt;float prod (float x,float y){return (x*y);}int main (){float saida;saida=prod (45.2,0.0067);printf ("A saida e: %f\n",saida);return(0);}Forma geralApresentamos aqui a forma geral de uma função:tipo_de_retorno nome_da_função (lista_de_argumentos){código_da_função}6AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Escreva uma função que some dois inteiros e retorne o valor dasoma.Introdução Básica às Entradas e SaídasCaracteresOs caracteres são um tipo de dado: o char. O C trata os caracteres (’a’, ’b’, ’x’, etc ...)como sendo variáveis de um byte (8 bits). Um bit é a menor unidade de armazenamento deinformações em um computador. Os inteiros (ints) têm um número maior de bytes.Dependendo da implementação do compilador, eles podem ter 2 bytes (16 bits) ou 4 bytes (32bits). Na linguagem C, também podemos usar um char para armazenar valores numéricosinteiros, além de usá-lo para armazenar caracteres de texto. Para indicar um caractere detexto usamos apóstrofes. Veja um exemplo de programa que usa caracteres:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){char Ch;Ch=’D’;printf ("%c",Ch);return(0);}No programa acima, %c indica que printf() deve colocar um caractere na tela. Comovimos anteriormente, um char também é usado para armazenar um número inteiro. Estenúmero é conhecido como o código ASCII correspondente ao caractere. Veja o programaabaixo:#include &lt;stdio.h&gt;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 aocaractere ’D’ (d maiúsculo).Muitas vezes queremos ler um caractere fornecido pelo usuário. Para isto as funções maisusadas, 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 deretorná-lo e getch() apenas retorna o caractere pressionado sem imprimí-lo na tela. Ambas asfunções podem ser encontradas no arquivo de cabeçalho conio.h. Geralmente estas funçõesnão estão disponíveis em ambiente Unix (compiladores cc e gcc) e podem ser substituídas pelafunção scanf(), porém sem as mesmas funcionalidades. Eis um exemplo que usa a funçãogetch(), e seu correspondente em ambiente Unix:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;conio.h&gt;/* Este programa usa conio.h . Se você não tiver a conio, ele não funcionará no Unix */int main (){char Ch;Ch=getch();printf ("Voce pressionou a tecla %c",Ch);7return(0);}Equivalente para o ambiente Unix do programa acima, sem usar getch():#include &lt;stdio.h&gt;int main (){char Ch;scanf("%c", &amp;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() éque no primeiro caso o usuário simplesmente aperta a tecla e o sistema lê diretamente a teclapressionada. No segundo caso, é necessário apertar também a tecla &lt;ENTER&gt;.StringsNo C uma string é um vetor de caracteres terminado com um caractere nulo. O caracternulo é um caractere com valor inteiro igual a zero (código ASCII igual a 0). O terminador nulotambém pode ser escrito usando a convenção de barra invertida do C como sendo ’\0’. Emborao assunto vetores seja discutido posteriormente, veremos aqui os fundamentos necessáriospara que possamos utilizar as strings. Para declarar uma string, podemos usar o seguinteformato geral:char nome_da_string[tamanho];Isto declara um vetor de caracteres (uma string) com número de posições igual atamanho. Note que, como temos que reservar um caractere para ser o terminador nulo, temosque declarar o comprimento da string como sendo, no mínimo, um caractere maior que amaior string que pretendemos armazenar. Vamos supor que declaremos uma string de 7posições e coloquemos a palavra João nela. Teremos:J o a o \0 ... ...No caso acima, as duas células não usadas têm valores indeterminados. Isto aconteceporque o C não inicializa variáveis, cabendo ao programador esta tarefa. Portanto as únicascélulas 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(). Umexemplo do uso desta função é apresentado abaixo. A função gets() coloca o terminador nulona string, quando você aperta a tecla "Enter".#include &lt;stdio.h&gt;int main (){char string[100];printf ("Digite uma string: ");gets (string);printf ("\n\nVoce digitou %s",string);return(0);}Neste programa, o tamanho máximo da string que você pode entrar é uma string de 99caracteres. Se você entrar com uma string de comprimento maior, o programa irá aceitar, masos resultados podem ser desastrosos. Veremos porque posteriormente.Como as strings são vetores de caracteres, para se acessar um determinado caracter deuma string, basta "indexarmos", ou seja, usarmos um índice para acessarmos o caracterdesejado dentro da string. Suponha uma string chamada str. Podemos acessar a segundaletra de str da seguinte forma:str[1] = ’a’;8Por quê se está acessando a segunda letra e não a primeira? Na linguagem C, o índicecomeça em zero. Assim, a primeira letra da string sempre estará na posição 0. A segundaletra sempre estará na posição 1 e assim sucessivamente. Segue um exemplo que imprimirá asegunda letra da string "Joao", apresentada acima. Em seguida, ele mudará esta letra eapresentará a string no final.#include &lt;stdio.h&gt;int main(){char str[10] = "Joao";printf("\n\nString: %s", str);printf("\nSegunda letra: %c", str[1]);str[1] = ’U’;printf("\nAgora a segunda letra eh: %c", str[1]);printf("\n\nString resultante: %s", str);return(0);}Nesta string, o terminador nulo está na posição 4. Das posições 0 a 4, sabemos quetemos caracteres válidos, e portanto podemos escrevê-los. Note a forma como inicializamos astring str com os caracteres ’J’ ’o’ ’a’ ’o’ e ’\0’ simplesmente declarando char str[10] = "Joao".Veremos, posteriormente que "Joao" (uma cadeia de caracteres entre aspas) é o quechamamos de string constante, isto é, uma cadeia de caracteres que está pré-carregada comvalores que não podem ser modificados. Já a string str é uma string variável, pois podemosmodificar o que nela está armazenado, como de fato fizemos.No programa acima, %s indica que printf() deve colocar uma string na tela. Vamosagora fazer uma abordagem inicial às duas funções que já temos usado para fazer a entrada esaída.printfA função printf() tem a seguinte forma geral:printf (string_de_controle,lista_de_argumentos);Teremos, na string de controle, uma descrição de tudo que a função vai colocar na tela. Astring de controle mostra não apenas os caracteres que devem ser colocados na tela, mastambém quais as variáveis e suas respectivas posições. Isto é feito usando-se os códigos decontrole, que usam a notação %. Na string de controle indicamos quais, de qual tipo e em queposição estão as variáveis a serem apresentadas. É muito importante que, para cada código decontrole, tenhamos um argumento na lista de argumentos. Apresentamos agora alguns doscódigos %:Código Significado%d Inteiro%f Float%c Caractere%s String%% Coloca na tela um %Vamos ver alguns exemplos de printf() e o que eles exibem:printf ("Teste %% %%") -&gt; "Teste % %"printf ("%f",40.345) -&gt; "40.345"printf ("Um caractere %c e um inteiro %d",’D’,120) -&gt; "Um caractere D e um inteiro120"printf ("%s e um exemplo","Este") -&gt; "Este e um exemplo"printf ("%s%d%%","Juros de ",10) -&gt; "Juros de 10%"9Maiores detalhes sobre a função printf() (incluindo outros códigos de controle) serãovistos posteriormente, mas podem ser consultados de antemão pelos interessados.scanfO 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 servisto acima. Mais uma vez, devemos ficar atentos a fim de colocar o mesmo número deargumentos que o de códigos de controle na string de controle. Outra coisa importante élembrarmos de colocar o &amp; antes das variáveis da lista de argumentos. É impossível justificaristo agora, mas veremos depois a razão para este procedimento. Maiores detalhes sobre afunção scanf() serão vistos posteriormente, mas podem ser consultados de antemão pelosinteressados.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:a) Escreva um programa que leia um caracter digitado pelo usuário, imprima o caracterdigitado e o código ASCII correspondente a este caracter.b) Escreva um programa que leia duas strings e as coloque na tela. Imprima também asegunda letra de cada string.Introdução a Alguns Comandos de Controle de FluxoOs comandos de controle de fluxo são aqueles que permitem ao programador alterar asequência de execução do programa. Vamos dar uma breve introdução a dois comandos decontrole de fluxo. Outros comandos serão estudados posteriormente.ifO comando if representa uma tomada de decisão do tipo "SE isto ENTÃO aquilo". A suaforma geral é:if (condição) declaração;A condição do comando if é uma expressão que será avaliada. Se o resultado for zero adeclaração não será executada. Se o resultado for qualquer coisa diferente de zero adeclaração 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 (enem permitido) o uso do ; no final do bloco. Isto é uma regra geral para blocos de código.Abaixo apresentamos um exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (num&gt;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&lt;10) printf ("\n\nO numero e menor que 10");return (0);10}No programa acima a expressão num&gt;10 é avaliada e retorna um valor diferente dezero, se verdadeira, e zero, se falsa. No exemplo, se num for maior que 10, será impressa afrase: "O número e maior que 10". Repare que, se o número for igual a 10, estamosexecutando dois comandos. Para que isto fosse possível, tivemos que agrupa-los em um blocoque se inicia logo após a comparação e termina após o segundo printf. Repare também quequando queremos testar igualdades usamos o operador == e não =. Isto porque o operador =representa apenas uma atribuição. Pode parecer estranho à primeira vista, mas seescrevêssemosif (num=10) ... /* Isto esta errado */o compilador iria atribuir o valor 10 à variável num e a expressão num=10 iria retornar10, fazendo com que o nosso valor de num fosse modificado e fazendo com que a declaraçãofosse executada sempre. Este problema gera erros frequentes entre iniciantes e, portanto,muita atenção deve ser tomada.Os operadores de comparação são: == (igual), != (diferente de), &gt; (maior que), &lt;(menor que), &gt;= (maior ou igual), &lt;= (menor ou igual).forO loop (laço) for é usado para repetir um comando, ou bloco de comandos, diversasvezes, 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 ; éomitido. O melhor modo de se entender o loop for é ver de que maneira ele funciona "pordentro". 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. Sea condição for falsa ele não faz mais nada. Se a condição for verdadeira ele executa adeclaração, o incremento e volta a testar a condição. Ele fica repetindo estas operações atéque a condição seja falsa. Abaixo vemos um programa que coloca os primeiros 100 númerosna tela:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int count;for (count=1;count&lt;=100;count=count+1) printf ("%d ",count);return(0);}Outro exemplo interessante é mostrado a seguir: o programa lê uma string e contaquantos dos caracteres desta string são iguais à letra ’c’#include &lt;stdio.h&gt;int main ()11{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] écomparado com ’\0’ (caractere final da string). Caso o caractere seja diferente de ’\0’, acondição é verdadeira e o bloco do for é executado. Dentro do bloco existe um if que testa se ocaractere 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 &lt;stdio.h&gt;int main(){char letra;for(letra = ’A’ ; letra &lt;= ’Z’ ; letra =letra+1)printf("%c ", letra);}Este programa funciona porque as letras maiúsculas de A a Z possuem código inteirosequencial.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.a) Explique porque está errado fazerif (num=10) ...O que irá acontecer?b) Escreva um programa que coloque os números de 1 a 100 na tela na ordem inversa(começando em 100 e terminando em 1).c) Escreva um programa que leia uma string, conte quantos caracteres desta string sãoiguais a ’a’ e substitua os que forem iguais a ’a’ por ’b’. O programa deve imprimir o número decaracteres modificados e a string modificada.ComentáriosComo já foi dito, o uso de comentários torna o código do programa mais fácil de seentender. Os comentários do C devem começar com /* e terminar com */. O C padrão nãopermite comentários aninhados (um dentro do outro), mas alguns compiladores os aceitam.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Escreva comentários para os programas dos exercícios já realizados.12Palavras Reservadas do CTodas as linguagens de programação têm palavras reservadas. As palavras reservadasnão podem ser usadas a não ser nos seus propósitos originais, isto é, não podemos declararfunções ou variáveis com os mesmos nomes. Como o C é "case sensitive" podemos declararuma variável For, apesar de haver uma palavra reservada for, mas isto não é uma coisarecomendável de se fazer pois pode gerar confusão.Apresentamos a seguir as palavras reservadas do ANSI C. Veremos o significado destaspalavras chave à medida em que o curso for progredindo:autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhileCapitulo . 2 (VARIÁVEIS, CONSTANTES, OPERADORES E EXPRESSÕES)Nomes de VariáveisAs variáveis no C podem ter qualquer nome se duas condições forem satisfeitas: o nomedeve começar com uma letra ou sublinhado (_) e os caracteres subsequentes devem ser letras,números ou sublinhado (_). Há apenas mais duas restrições: o nome de uma variável não podeser igual a uma palavra reservada, nem igual ao nome de uma função declarada peloprogramador, ou pelas bibliotecas do C. Variáveis de até 32 caracteres são aceitas. Mais umacoisa: é bom sempre lembrar que o C é "case sensitive" e portanto deve-se prestar atenção àsmaiúsculas e minúsculas.Quanto aos nomes de variáveis...É uma prática tradicional do C, usar letras minúsculas para nomes de variáveis emaiúsculas para nomes de constantes. Isto facilita na hora da leitura do código;Quando se escreve código usando nomes de variáveis em português, evita-sepossíveis conflitos com nomes de rotinas encontrados nas diversas bibliotecas, que são em suamaioria absoluta, palavras em inglês.Os Tipos do CO C tem 5 tipos básicos: char, int, float, void, double. Destes não vimos ainda os doisúltimos: O double é o ponto flutuante duplo e pode ser visto como um ponto flutuante commuito mais precisão. O void é o tipo vazio, ou um "tipo sem tipo". A aplicação deste "tipo" serávista posteriormente.Para cada um dos tipos de variáveis existem os modificadores de tipo. Os modificadoresde tipo do C são quatro: signed, unsigned, long e short. Ao float não se pode aplicarnenhum e ao double pode-se aplicar apenas o long. Os quatro modificadores podem seraplicados a inteiros. A intenção é que short e long devam prover tamanhos diferentes deinteiros onde isto for prático. Inteiros menores (short) ou maiores (long). int normalmenteterá o tamanho natural para uma determinada máquina. Assim, numa máquina de 16 bits, intprovavelmente terá 16 bits. Numa máquina de 32, int deverá ter 32 bits. Na verdade, cada13compilador é livre para escolher tamanhos adequados para o seu próprio hardware, com aúnica restrição de que shorts ints e ints devem ocupar pelo menos 16 bits, longs ints pelomenos 32 bits, e short int não pode ser maior que int, que não pode ser maior que long int.O modificador unsigned serve para especificar variáveis sem sinal. Um unsigned int será uminteiro que assumirá apenas valores positivos. A seguir estão listados os tipos de dadospermitidos e seu valores máximos e mínimos em um compilador típico para um hardware de16 bits. Também nesta tabela está especificado o formato que deve ser utilizado para ler ostipos de dados com a função scanf():Tipo Num de bits Formato para Intervaloleitura com scanf Inicio Fimchar 8 %c -128 127unsigned char 8 %c 0 255signed char 8 %c -128 127int 16 %i -32.768 32.767unsigned int 16 %u 0 65.535signed int 16 %i -32.768 32.767short int 16 %hi -32.768 32.767unsigned short int 16 %hu 0 65.535signed short int 16 %hi -32.768 32.767long int 32 %li -2.147.483.648 2.147.483.647signed long int 32 %li -2.147.483.648 2.147.483.647unsigned long int 32 %lu 0 4.294.967.295float 32 %f 3,4E-38 3.4E+38double 64 %lf 1,7E-308 1,7E+308long double 80 %Lf 3,4E-4932 3,4E+4932O tipo long double é o tipo de ponto flutuante com maior precisão. É importanteobservar que os intervalos de ponto flutuante, na tabela acima, estão indicados em faixa deexpoente, mas os números podem assumir valores tanto positivos quanto negativos.Declaração e Inicialização de VariáveisAs variáveis no C devem ser declaradas antes de serem usadas. A forma geral dadeclaração de variáveis é:tipo_da_variável lista_de_variáveis;As variáveis da lista de variáveis terão todas o mesmo tipo e deverão ser separadas porvírgula. Como o tipo default do C é o int, quando vamos declarar variáveis int com algum dosmodificadores de tipo, basta colocar o nome do modificador de tipo. Assim um long basta paradeclarar um long int.Por exemplo, as declaraçõeschar ch, letra;long count;float pi;declaram duas variáveis do tipo char (ch e letra), uma variavel long int (count) e umfloat pi.Há três lugares nos quais podemos declarar variáveis. O primeiro é fora de todas asfunções do programa. Estas variáveis são chamadas variáveis globais e podem ser usadas apartir de qualquer lugar no programa. Pode-se dizer que, como elas estão fora de todas asfunções, todas as funções as vêem. O segundo lugar no qual se pode declarar variáveis é no14início de um bloco de código. Estas variáveis são chamadas locais e só têm validade dentrodo bloco no qual são declaradas, isto é, só a função à qual ela pertence sabe da existênciadesta variável, dentro do bloco no qual foram declaradas. O terceiro lugar onde se podedeclarar variáveis é na lista de parâmetros de uma função. Mais uma vez, apesar de estasvariáveis receberem valores externos, estas variáveis são conhecidas apenas pela função ondesão declaradas.Veja o programa abaixo:#include &lt;stdio.h&gt;int contador;int func1(int j) {/* aqui viria o código da funcao...*/}int main(){char condicao;int i;for (i=0; i&lt;100; i=i+1){ /* Bloco do for */float f2;/* etc ......*/func1(i);}/* etc ... */return(0);}A variável contador é uma variável global, e é acessível de qualquer parte do programa.As variáveis condição e i, só existem dentro de main(), isto é são variáveis locais de main. Avariável float f2 é um exemplo de uma variável de bloco, isto é, ela somente é conhecidadentro do bloco do for, pertencente à função main. A variável inteira j é um exemplo dedeclaração na lista de parâmetros de uma função (a função func1).As regras que regem onde uma variável é válida chamam-se regras de escopo davariável. Há mais dois detalhes que devem ser ressaltados. Duas variáveis globais não podemter o mesmo nome. O mesmo vale para duas variáveis locais de uma mesma função. Já duasvariáveis locais, de funções diferentes, podem ter o mesmo nome sem perigo algum deconflito.Podemos inicializar variáveis no momento de sua declaração. Para fazer isto podemosusar a forma geraltipo_da_variável nome_da_variável = constante;Isto é importante pois quando o C cria uma variável ele não a inicializa. Isto significa queaté que um primeiro valor seja atribuído à nova variável ela tem um valor indefinido e que nãopode ser utilizado para nada. Nunca presuma que uma variável declarada vale zero ouqualquer outro valor. Exemplos de inicialização são dados abaixo:char ch=’D’;int count=0;float pi=3.141;Ressalte-se novamente que, em C, uma variável tem que ser declarada no início de umbloco de código. Assim, o programa a seguir não é válido em C (embora seja válido em C++).int main(){15int i;int j;j = 10;int k = 20; /* Esta declaração de variável não é válida, pois não está sendo feitano início do bloco */return(0);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Escreva um programa que declare uma variável inteira global e atribua o valor 10 a ela.Declare outras 5 variáveis inteiras locais ao programa principal e atribua os valores 20, 30, ...,60 a elas. Declare 6 variáveis caracteres e atribua a elas as letras c, o, e, l, h, a . Finalmente, oprograma deverá imprimir, usando todas as variaveis declaradas:As variaveis inteiras contem os numeros: 10,20,30,40,50,60O animal contido nas variaveis caracteres é a coelha.ConstantesConstantes são valores que são mantidos fixos pelo compilador. Já usamos constantesneste curso. São consideradas constantes, por exemplo, os números e caracteres como 45.65ou ’n’, etc...Constantes dos tipos básicosAbaixo vemos as constantes relativas aos tipos básicos do C:Tipo de Dado Exemplos de Constanteschar ’b’ ’\n’ ’\0’int 2 32000 -130long int 100000 -467short int 100 -30unsigned int 50000 35678float 0.0 23.7 -12.3e-10double 12546354334.0 -0.0000034236556Constantes hexadecimais e octaisMuitas vezes precisamos inserir constantes hexadecimais (base dezesseis) ou octais(base oito) no nosso programa. O C permite que se faça isto. As constantes hexadecimaiscomeçam com 0x. As constantes octais começam em 0. Alguns exemplos:Constante Tipo0xEF Constante Hexadecimal (8 bits)0x12A4 Constante Hexadecimal (16 bits)03212 Constante Octal (12 bits)034215432 Constante Octal (24 bits)Nunca escreva portanto 013 achando que o C vai compilar isto como se fosse 13. Nalinguagem C 013 é diferente de 13!16Constantes stringsJá mostramos como o C trata strings. Vamos agora alertar para o fato de que uma string"Joao" é na realidade uma constante string. Isto implica, por exemplo, no fato de que ’t’ édiferente de "t", pois ’t’ é um char enquanto que "t" é uma constante string com dois charsonde o primeiro é ’t’ e o segundo é ’\0’.Constantes de barra invertidaO C utiliza, para nos facilitar a tarefa de programar, vários códigos chamados códigos debarra invertida. Estes são caracteres que podem ser usados como qualquer outro. Uma listacom alguns dos códigos de barra invertida é dada a seguir:CódigoSignificado\b Retrocesso ("back")\f Alimentação de formulário ("form feed")\n Nova linha ("new line")\t Tabulação horizontal ("tab")\" Aspas\’ Apóstrofo\0 Nulo (0 em decimal)\\ Barra invertida\v Tabulação vertical\a Sinal sonoro ("beep")\N Constante octal (N é o valor da constante)\xN Constante hexadecimal (N é o valor da constante)Operadores Aritméticos e de AtribuiçãoOs operadores aritméticos são usados para desenvolver operações matemáticas. A seguirapresentamos a lista dos operadores aritméticos do C:Operado+-*/%++--AçãoSoma (inteira e ponto flutuante)Subtração ou Troca de sinal (inteira e pontoflutuante)Multiplicação (inteira e ponto flutuante)Divisão (inteira e ponto flutuante)Resto de divisão (de inteiros)Incremento (inteiro e ponto flutuante)Decremento (inteiro e ponto flutuante)O C possui operadores unários e binários. Os unários agem sobre uma variável apenas,modificando ou não o seu valor, e retornam o valor final da variável. Os binários usam duasvariáveis e retornam um terceiro valor, sem alterar as variáveis originais. A soma é umoperador binário pois pega duas variáveis, soma seus valores, sem alterar as variáveis, eretorna esta soma. Outros operadores binários são os operadores - (subtração), *, / e %. Ooperador - como troca de sinal é um operador unário que não altera a variável sobre a qual éaplicado, pois ele retorna o valor da variável multiplicado por -1.O operador / (divisão) quando aplicado a variáveis inteiras, nos fornece o resultado dadivisão inteira; quando aplicado a variáveis em ponto flutuante nos fornece o resultado da17divisão "real". O operador % fornece o resto da divisão de dois inteiros. Assim seja o seguintetrecho de código:int a = 17, b = 3;int x, y;float z = 17. , z1, z2;x = a / b;y = a % b;z1 = z / b;z2 = a/b;ao final da execução destas linhas, os valores calculados seriam x = 5, y = 2, z1 =5.666666 e z2 = 5.0 . Note que, na linha correspondente a z2, primeiramente é feita umadivisão inteira (pois os dois operandos são inteiros). Somente após efetuada a divisão é que oresultado é atribuído a uma variável float.Os operadores de incremento e decremento são unários que alteram a variável sobre aqual estão aplicados. O que eles fazem é incrementar ou decrementar, a variável sobre a qualestão aplicados, de 1. Entãox++;x--;são equivalentes ax=x+1;x=x-1;Estes operadores podem ser pré-fixados ou pós- fixados. A diferença é que quando sãopré-fixados eles incrementam e retornam o valor da variável já incrementada. Quando sãopós-fixados eles retornam o valor da variável sem o incremento e depois incrementam avariável. Então, emx=23;y=x++;teremos, no final, y=23 e x=24. Emx=23;y=++x;teremos, no final, y=24 e x=24. Uma curiosidade: a linguagem de programação C++tem este nome pois ela seria um "incremento" da linguagem C padrão. A linguagem C++ éigual a linguagem C só que com extensões que permitem a programação orientada a objeto, oque é um recurso extra.O operador de atribuição do C é o =. O que ele faz é pegar o valor à direita e atribuir àvariável da esquerda. Além disto ele retorna o valor que ele atribuiu. Isto faz com que asseguintes expressões sejam válidas:x=y=z=1.5; /* Expressao 1 */if (k=w) ... /* Expressao 2 */A expressão 1 é válida, pois quando fazemos z=1.5 ela retorna 1.5, que é passadoadiante, fazendo y = 1.5 e posteriormente x = 1.5. A expressão 2 será verdadeira se w fordiferente de zero, pois este será o valor retornado por k=w. Pense bem antes de usar aexpressão dois, pois ela pode gerar erros de interpretação. Você não está comparando k e w.Você está atribuindo o valor de w a k e usando este valor para tomar a decisão.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Diga o resultado das variáveis x, y e z depois da seguinte sequência de operações:int x,y,z;x=y=10;z=++x;x=-x;18y++;x=x+y-(z--);Operadores Relacionais e LógicosOs operadores relacionais do C realizam comparações entre variáveis. São eles:Operador&gt;&gt;=&lt;&lt;===!=AçãoMaior do queMaior ou igual aMenor do queMenor ou igual aIgual aDiferente deOs operadores relacionais retornam verdadeiro (1) ou falso (0). Para verificar ofuncionamento dos operadores relacionais, execute o programa abaixo:/* Este programa ilustra o funcionamento dos operadores relacionais. */#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int i, j;printf("\nEntre com dois numeros inteiros: ");scanf("%d%d", &amp;i, &amp;j);printf("\n%d == %d é %d\n", i, j, i==j);printf("\n%d != %d é %d\n", i, j, i!=j);printf("\n%d &lt;= %d é %d\n", i, j, i&lt;=j);printf("\n%d &gt;= %d é %d\n", i, j, i&gt;=j);printf("\n%d &lt; %d é %d\n", i, j, i&lt;j);printf("\n%d &gt; %d é %d\n", i, j, i&gt;j);return(0);}Você pode notar que o resultado dos operadores relacionais é sempre igual a 0 (falso) ou1 (verdadeiro).Para fazer operações com valores lógicos (verdadeiro e falso) temos os operadoreslógicos:Operador&amp;&amp;||!AçãoAND (E)OR (OU)NOT (NÃO)Usando os operadores relacionais e lógicos podemos realizar uma grande gama de testes.A tabela-verdade destes operadores é dada a seguir:pfalsofalsoverdadeiroverdadeiroqfalsoverdadeirofalsoverdadeirop AND qfalsofalsofalsoverdadeirop OR qfalsoverdadeiroverdadeiroverdadeiroO programa a seguir ilustra o funcionamento dos operadores lógicos. Compile-o e façatestes com vários valores para i e j:#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int i, j;19printf("informe dois números(cada um sendo 0 ou 1): ");scanf("%d%d", &amp;i, &amp;j);printf("%d AND %d é %d\n", i, j, i &amp;&amp; j);printf("%d OR %d é %d\n", i, j, i || j);printf("NOT %d é %d\n", i, !i);}Exemplo: No trecho de programa abaixo a operação j++ será executada, pois o resultadoda expressão lógica é verdadeiro:int i = 5, j =7;if ( (i &gt; 3) &amp;&amp; ( j &lt;= 7) &amp;&amp; ( i != j) ) j++;V AND V AND V = VMais um exemplo. O programa abaixo, imprime na tela somente os números pares entre1 e 100, apesar da variação de i ocorrer de 1 em 1:/* Imprime os números pares entre 1 e 100. */#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int i;for(i=1; i&lt;=100; i++)if(!(i%2)) printf("%d ",I); /* o operador de resto dará falso (zero) */} /* quando usada c/ número par. Esse resultado*//* é invertido pelo ! */Operadores Lógicos Bit a BitO C permite que se faça operações lógicas "bit-a- bit" em números. Ou seja, nestecaso, o número é representado por sua forma binária e as operações são feitas em cada bitdele. Imagine um número inteiro de 16 bits, a variável i, armazenando o valor 2. Arepresentação binária de i, será: 0000000000000010 (quinze zeros e um único 1 na segundaposição da direita para a esquerda). Poderemos fazer operações em cada um dos bits destenúmero. Por exemplo, se fizermos a negação do número (operação binária NOT, ou operadorbinário ~ em C), isto é, ~i, o número se transformará em 1111111111111101. As operaçõesbinárias ajudam programadores que queiram trabalhar com o computador em "baixo nível". Asoperações lógicas bit a bit só podem ser usadas nos tipos char, int e long int. Os operadoressão:Operador Ação&amp; AND| OR^ XOR (OR exclusivo)~ NOT&gt;&gt; Deslocamento de bits a direita&lt;&lt; Deslocamento de bits a esquerdaOs operadores &amp;, |, ^ e ~ são as operações lógicas bit a bit. A forma geral dosoperadores de deslocamento é:valor&gt;&gt;número_de_deslocamentosvalor&lt;&lt;número_de_deslocamentosO número_de_deslocamentos indica o quanto cada bit irá ser deslocado. Por exemplo,para a variável i anterior, armazenando o número 2:i &lt;&lt; 3;fará com que i agora tenha a representação binária: 0000000000010000, isto é, o valorarmazenado em i passa a ser igual a 16.20AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Diga se as seguintes expressões serão verdadeiras ou falsas:-&gt; ((10&gt;5)||(5&gt;10))-&gt; (!(5==6)&amp;&amp;(5!=6)&amp;&amp;((2&gt;1)||(5&lt;=4)))ExpressõesExpressões são combinações de variáveis, constantes e operadores. Quando montamosexpressões temos que levar em consideração a ordem com que os operadores são executados,conforme a tabela de precedências da linguagem C.Exemplos de expressões:Anos=Dias/365.25;i = i+3;c= a*b + d/e;c= a*(b+d)/e;Conversão de tipos em expressõesQuando o C avalia expressões onde temos variáveis de tipos diferentes o compiladorverifica se as conversões são possíveis. Se não são, ele não compilará o programa, dando umamensagem de erro. Se as conversões forem possíveis ele as faz, seguindo as regras abaixo:1. Todos os chars e short ints são convertidos para ints. Todos os floatssão convertidos para doubles.2. Para pares de operandos de tipos diferentes: se um deles é long doubleo outro é convertido para long double; se um deles é double o outro é convertidopara double; se um é long o outro é convertido para long; se um é unsigned o outroé convertido para unsigned.Expressões que Podem ser AbreviadasO C admite as seguintes equivalências, que podem ser usadas para simplificar expressõesou para facilitar o entendimento de um programa:Expressão Original Expressão Equivalentex=x+k; x+=k;x=x-k; x-=k;x=x*k; x*=k;x=x/k; x/=k;x=x&gt;&gt;k; x&gt;&gt;=k;x=x&lt;&lt;k; x&lt;&lt;=k;x=x&amp;k; x&amp;=k;etc...Encadeando expressões: o operador ,O operador , determina uma lista de expressões que devem ser executadassequencialmente. Em síntese, a vírgula diz ao compilador: execute as duas expressõesseparadas pela vírgula, em seqüência. O valor retornado por uma expressão com o operador ,é sempre dado pela expressão mais à direita. No exemplo abaixo:x=(y=2,y+3);o valor 2 vai ser atribuído a y, se somará 3 a y e o retorno (5) será atribuído à variável x. Pode-se encadear quantos operadores , forem necessários.O exemplo a seguir mostra um outro uso para o operador , dentro de um for:21#include&lt;stdio.h&gt;int main(){int x, y;for(x=0 , y=0 ; x+y &lt; 100 ; ++x , y++) /* Duas variáveis de controle: x e y . Foiatribuído o valor zero a cada uma delas na inicialização do for e ambas são incrementadas naparte de incremento do for */printf("\n%d ", x+y); /* o programa imprimirá os números pares de 2 a 98 */}Tabela de Precedências do CEsta é a tabela de precedência dos operadores em C. Alguns (poucos) operadores aindanão foram estudados, e serão apresentados em aulas posteriores.Maiorprecedência () [] -&gt;! ~ ++ -- . -(unário) (cast) *(unário)&amp;(unário) sizeof* / %+ -&lt;&lt; &gt;&gt;&lt;&lt;= &gt;&gt;=== !=&amp;^|&amp;&amp;||?= += -= *= /=Menorprecedência ,Uma dica aos iniciantes: Você não precisa saber toda a tabela de precedências de cor.É útil que você conheça as principais relações, mas é aconselhável que ao escrever o seucódigo, você tente isolar as expressões com parênteses, para tornar o seu programa maislegível.Modeladores (Casts)Um modelador é aplicado a uma expressão. Ele força a mesma a ser de um tipoespecificado. Sua forma geral é:(tipo)expressão Um exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;float f;num=10;f=(float)num/7;printf ("%f",f);return(0);}22Se não tivéssemos usado o modelador no exemplo acima o C faria uma divisão inteiraentre 10 e 7. O resultado seria 1 (um) e este seria depois convertido para float mascontinuaria a ser 1.0. Com o modelador temos o resultado correto.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Compile o exemplo acima sem usar o modelador, e verifique os resultados. Compile-onovamente usando o modelador e compare a saída com os resultados anteriores.Capítulo . 3 (VARIÁVEIS, CONSTANTES, OPERADORES EEXPRESSÕES)As estruturas de controle de fluxo são fundamentais para qualquer linguagem deprogramação. Sem elas só haveria uma maneira do programa ser executado: de cima parabaixo comando por comando. Não haveria condições, repetições ou saltos. A linguagem Cpossui diversos comandos de controle de fluxo. É possível resolver todos os problemas semutilizar todas elas, mas devemos nos lembrar que a elegância e facilidade de entendimento deum programa dependem do uso correto das estruturas no local certo.O Comando ifJá introduzimos o comando if. Sua forma geral é:if (condição) declaração;A expressão, na condição, será avaliada. Se ela for zero, a declaração não seráexecutada. Se a condição for diferente de zero a declaração será executada. Aquireapresentamos o exemplo de um uso do comando if:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (num&gt;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&lt;10)printf ("\n\nO numero e menor que 10");return(0);23}O elsePodemos pensar no comando else como sendo um complemento do comando if. Ocomando if completo tem a seguinte forma geral:if (condição) declaração_1;else declaração_2;A expressão da condição será avaliada. Se ela for diferente de zero a declaração 1 seráexecutada. Se for zero a declaração 2 será executada. É importante nunca esquecer que,quando usamos a estrutura if-else, estamos garantindo que uma das duas declarações seráexecutada. Nunca serão executadas as duas ou nenhuma delas. Abaixo está um exemplo douso do if-else que deve funcionar como o programa da seção anterior#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (num==10){printf ("\n\nVoce acertou!\n");printf ("O numero e igual a 10.\n");}else{printf ("\n\nVoce errou!\n");printf ("O numero e diferente de 10.\n");}return(0);}O if-else-ifA estrutura if-else-if é apenas uma extensão da estrutura if-else. Sua forma geral podeser escrita como sendo:if (condição_1) declaração_1;else if (condição_2) declaração_2;else if (condição_3) declaração_3;else if (condição_n) declaração_n;else declaração_default;A estrutura acima funciona da seguinte maneira: o programa começa a testar ascondições começando pela 1 e continua a testar até que ele ache uma expressão cujoresultado dê diferente de zero. Neste caso ele executa a declaração correspondente. Só umadeclaração será executada, ou seja, só será executada a declaração equivalente à primeiracondição que der diferente de zero. A última declaração (default) é a que será executada nocaso de todas as condições darem zero e é opcional. Um exemplo da estrutura acima:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (num&gt;10)printf ("\n\nO numero e maior que 10");24else if (num==10){printf ("\n\nVoce acertou!\n");printf ("O numero e igual a 10.");}else if (num&lt;10)printf ("\n\nO numero e menor que 10");return(0);}A expressão condicionalQuando o compilador avalia uma condição, ele quer um valor de retorno para podertomar a decisão. Mas esta expressão não necessita ser uma expressão no sentidoconvencional. Uma variável sozinha pode ser uma "expressão" e esta retorna o seu própriovalor. Isto quer dizer que teremos as seguintes expressões:int num;if (num!=0) ....if (num==0) ....for (i = 0; string[i] == ’\0’; i++)equivalem aint num;if (num) ....if (!num) ....for (i = 0; string[i]; i++)Isto quer dizer que podemos simplificar algumas expressões simples.ifs aninhadosO if aninhado é simplesmente um if dentro da declaração de um outro if externo. Oúnico cuidado que devemos ter é o de saber exatamente a qual if um determinado else estáligado. Vejamos um exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (num==10){printf ("\n\nVoce acertou!\n");printf ("O numero e igual a 10.\n");}else{if (num&gt;10){printf ("O numero e maior que 10.");}else{printf ("O numero e menor que 10.");}}25return(0);}O Operador ?Uma expressão como:if (a&gt;0)b=-150;elseb=150;pode ser simplificada usando-se o operador ? da seguinte maneira:b=a&gt;0?-150:150;De uma maneira geral expressões do tipo:if (condição)expressão_1;elseexpressão_2;podem ser substituídas por:condição?expressão_1:expressão_2;O operador ? é limitado (não atende a uma gama muito grande de casos) mas pode serusado para simplificar expressões complicadas. Uma aplicação interessante é a do contadorcircular. Veja o exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int index = 0, contador;char letras[5] = "Joao";for (contador=0; contador &lt; 1000; contador++){printf("\n%c",letras[index]);(index==3) ? index=0: ++index;}}O nome Joao é escrito na tela verticalmente até a variável contador determinar o términodo programa. Enquanto isto a variável index assume os valores 0, 1, 2, 3, , 0, 1, ...progressivamente.AUTO-AVALIAÇÃOVeja como você está:Altere o último exemplo para que ele escreva cada letra 5 vezes seguidas. Para isto, useum ’if’ para testar se o contador é divisível por cinco (utilize o operador %) e só então realizara atualização em index.O Comando switchO comando if-else e o comando switch são os dois comandos de tomada de decisão.Sem dúvida alguma o mais importante dos dois é o if, mas o comando switch tem aplicaçõesvaliosas. Mais uma vez vale lembrar que devemos usar o comando certo no local certo. Istoassegura um código limpo e de fácil entendimento. O comando switch é próprio para se testaruma variável em relação a diversos valores pré-estabelecidos. Sua forma geral é:switch (variável)26{case constante_1:declaração_1;break;case constante_2:declaração_2;break;...case constante_n:declaração_n;break;defaultdeclaração_default;}Podemos fazer uma analogia entre o switch e a estrutura if-else-if apresentadaanteriormente. A diferença fundamental é que a estrutura switch não aceita expressões.Aceita apenas constantes. O switch testa a variável e executa a declaração cujo casecorresponda ao valor atual da variável. A declaração default é opcional e será executadaapenas se a variável, que está sendo testada, não for igual a nenhuma das constantes.O comando break, faz com que o switch seja interrompido assim que uma dasdeclarações seja executada. Mas ele não é essencial ao comando switch. Se após a execuçãoda declaração não houver um break, o programa continuará executando. Isto pode ser útil emalgumas situações, mas eu recomendo cuidado. Veremos agora um exemplo do comandoswitch:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num;printf ("Digite um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);switch (num){case 9:printf ("\n\nO numero e igual a 9.\n");break;case 10:printf ("\n\nO numero e igual a 10.\n");27break;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);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Escreva um programa que pede para o usuário entrar um número correspondente a umdia da semana e que então apresente na tela o nome do dia. utilizando o comando switch.O Comando forfor é a primeira de uma série de três estruturas para se trabalhar com loops derepetição. As outras são while e do. As três compõem a segunda família de comandos decontrole de fluxo. Podemos pensar nesta família como sendo a das estruturas de repetiçãocontrolada.Como já foi dito, o loop 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;O melhor modo de se entender o loop for é ver como ele funciona "por dentro". O loopfor é equivalente a se fazer o seguinte:inicialização;if (condição){declaração;incremento;"Volte para o comando if"}Podemos ver, então, que o for executa a inicialização incondicionalmente e testa acondição. Se a condição for falsa ele não faz mais nada. Se a condição for verdadeira eleexecuta a declaração, faz o incremento e volta a testar a condição. Ele fica repetindo estasoperações até que a condição seja falsa. Um ponto importante é que podemos omitir qualquerum dos elementos do for, isto é, se não quisermos uma inicialização poderemos omiti-la.Abaixo vemos um programa que coloca os primeiros 100 números inteiros na tela:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int count;for (count=1; count&lt;=100; count++) printf ("%d ",count);return(0);}28Note que, no exemplo acima, há uma diferença em relação ao exemplo anterior. Oincremento da variável count é feito usando o operador de incremento que nós agora jáconhecemos. Esta é a forma usual de se fazer o incremento (ou decremento) em um loop for.O for na linguagem C é bastante flexível. Temos acesso à inicialização, à condição e aoincremento. Qualquer uma destas partes do for pode ser uma expressão qualquer do C, desdeque ela seja válida. Isto nos permite fazer o que quisermos com o comando. As três formas dofor abaixo são válidas:for ( count = 1; count &lt; 100 ; count++) { ... }for (count = 1; count &lt; NUMERO_DE_ELEMENTOS ; count++) { ... }for (count = 1; count &lt; BusqueNumeroDeElementos() ; count+=2) { ... }etc ...Preste atenção ao último exemplo: o incremento está sendo feito de dois em dois. Alémdisto, no teste está sendo utilizada uma função (BusqueNumeroDeElementos() ) que retornaum valor que está sendo comparado com count.O loop infinitoO loop infinito tem a formafor (inicialização; ;incremento) declaração;Este loop chama-se loop infinito porque será executado para sempre (não existindo acondição, ela será sempre considerada verdadeira), a não ser que ele seja interrompido. Parainterromper um loop como este usamos o comando break. O comando break vai quebrar oloop infinito e o programa continuará sua execução normalmente.Como exemplo vamos ver um programa que faz a leitura de uma tecla e sua impressãona tela, até que o usuario aperte uma tecla sinalizadora de final (um FLAG). O nosso FLAG seráa letra ’X’.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;conio.h&gt;int main (){int Count;char ch;for (Count=1;;Count++){ch = getch();if (ch == ’X’) break;printf("\nLetra: %c",ch);}return(0);}O loop sem conteúdoLoop sem conteúdo é aquele no qual se omite a declaração. Sua forma geral é (atençãoao ponto e vírgula!):for (inicialização;condição;incremento);Uma das aplicações desta estrutura é gerar tempos de espera. O programa#include &lt;stdio.h&gt;int main (){long int i;printf("\a"); /* Imprime o caracter de alerta (um beep) */for (i=0; i&lt;10000000; i++); /* Espera 10.000.000 de iteracoes */printf("\a"); /* Imprime outro caracter de alerta */29return(0);}faz isto.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Faça um programa que inverta uma string: leia a string com gets e armazene-a invertidaem outra string. Use o comando for para varrer a string até o seu final.O Comando whileO comando while tem a seguinte forma geral:while (condição) declaração;Assim como fizemos para o comando for, vamos tentar mostrar como o while funcionafazendo 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 adeclaração é executada e faz-se o teste novamente, e assim por diante. Assim como no casodo for, podemos fazer um loop infinito. Para tanto basta colocar uma expressão eternamenteverdadeira na condição. Pode-se também omitir a declaração e fazer um loop sem conteúdo.Vamos ver um exemplo do uso do while. O programa abaixo é executado enquanto i formenor que 100. Veja que ele seria implementado mais naturalmente com um for ...#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int i = 0;while ( i &lt; 100){printf(" %d", i);i++;}return(0);}O programa abaixo espera o usuário digitar a tecla ’q’ e só depois finaliza:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){char Ch;Ch=’\0’;while (Ch!=’q’){Ch = getch();}return(0);}30AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Refaça o programa da página anterior. Use o comando while para fechar o loop.O Comando do-whileA terceira estrutura de repetição que veremos é o do-while de forma geral:do{declaração;} while (condição);Mesmo que a declaração seja apenas um comando é uma boa prática deixar as chaves. Oponto-e- vírgula final é obrigatório. Vamos, como anteriormente, ver o funcionamento daestrutura do-while "por dentro":declaração;if (condição) "Volta para a declaração"Vemos pela análise do bloco acima que a estrutura do-while executa a declaração, testa acondição e, se esta for verdadeira, volta para a declaração. A grande novidade no comando dowhileé que ele, ao contrário do for e do while, garante que a declaração será executada pelomenos uma vez.Um dos usos da extrutura do-while é em menus, nos quais você quer garantir que o valordigitado pelo usuário seja válido, conforme apresentado abaixo:#include &lt;stdio.h&gt;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", &amp;i);} while ((i&lt;1)||(i&gt;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);}31AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Refaça o exercício da página 26 utilizando o laço do-while para controlar o fluxo.O Comando breakNós já vimos dois usos para o comando break: interrompendo os comandos switch efor. Na verdade, estes são os dois usos do comando break: ele pode quebrar a execução deum comando (como no caso do switch) ou interromper a execução de qualquer loop (como nocaso do for, do while ou do do while). O break faz com que a execução do programacontinue 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&lt;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 breaké encontrado, o controle é devolvido para o laço for externo.Outra observação é o fato que um break usado dentro de uma declaração switch afetarásomente os dados relacionados com o switch e nao qualquer outro laço em que o switchestiver.O Comando continueO comando continue pode ser visto como sendo o oposto do break. Ele só funcionadentro de um loop. Quando o comando continue é encontrado, o loop pula para a próximaiteração, sem o abandono do loop, ao contrário do que acontecia no comando break.O programa abaixo exemplifica o uso do continue:#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int opcao;while (opcao != 5){printf("\n\n Escolha uma opcao entre 1 e 5: ");scanf("%d", &amp;opcao);if ((opcao &gt; 5)||(opcao &lt;1)) continue; /* Opcao invalida: volta aoinicio do loop */switch (opcao){case 1:printf("\n --&gt; Primeira opcao..");break;case 2:printf("\n --&gt; Segunda opcao..");break;case 3:32printf("\n --&gt; Terceira opcao..");break;case 4:printf("\n --&gt; Quarta opcao..");break;case 5:printf("\n --&gt; Abandonando..");break;}}return(0);}O programa acima ilustra uma aplicação simples para o continue. Ele recebe uma opçãodo usuario. Se esta opção for inválida, o continue faz com que o fluxo seja desviado de voltaao início do loop. Caso a opção escolhida seja válida o programa segue normalmente.O Comando gotoVamos mencionar o goto apenas para que você saiba que ele existe. O goto é o últimocomando de controle de fluxo. Ele pertence a uma classe à parte: a dos comandos de saltoincondicional. O goto realiza um salto para um local especificado. Este local é determinado porum rótulo. Um rótulo, na linguagem C, é uma marca no programa. Você dá o nome que quisera esta marca. Podemos tentar escrever uma forma geral:nome_do_rótulo:....goto nome_do_rótulo;....Devemos declarar o nome do rótulo na posição para a qual vamos dar o salto seguido de:. O goto pode saltar para um rótulo que esteja mais à frente ou para trás no programa. Umaobservação importante é que o rótulo e o goto devem estar dentro da mesma função. Comoexemplo do uso do goto vamos reescrever o equivalente ao comando for apresentado naseção equivalente ao mesmo:inicialização;início_do_loop:if (condição){declaração;incremento;goto início_do_loop;}O comando goto deve ser utilizado com parcimônia, pois o abuso no seu uso tende atornar o código confuso. O goto não é um comando necessário, podendo sempre sersubstituído por outras estruturas de controle. Recomendamos que o goto nunca seja usado.Existem algumas situações muito específicas onde o comando goto pode tornar umcódigo mais fácil de se entender se ele for bem empregado. Um caso em que ele pode ser útilé quando temos vários loops e ifs aninhados e se queira, por algum motivo, sair destes loops eifs todos de uma vez. Neste caso um goto resolve o problema mais elegantemente que vários33breaks, sem contar que os breaks exigiriam muito mais testes. Ou seja, neste caso o goto émais elegante e mais rápido.O exemplo da página anterior pode ser reescrito usando-se o goto:#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int opcao;while (opcao != 5){REFAZ: printf("\n\n Escolha uma opcao entre 1 e 5: ");scanf("%d", &amp;opcao);if ((opcao &gt; 5)||(opcao &lt;1)) goto REFAZ; /* Opcao invalida: voltaao rotulo REFAZ */switch (opcao){case 1:printf("\n --&gt; Primeira opcao..");break;case 2:printf("\n --&gt; Segunda opcao..");break;case 3:printf("\n --&gt; Terceira opcao..");break;case 4:printf("\n --&gt; Quarta opção..");break;case 5:printf("\n --&gt; Abandonando..");break;}}return(0);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Escreva um programa que peça três inteiros, correspondentes a dia , mês e ano. Peça osnúmeros até conseguir valores que estejam na faixa correta (dias entre 1 e 31, mês entre 1 e12 e ano entre 1900 e 2100). Verifique se o mês e o número de dias batem (incluindoverificação de anos bissextos). Se estiver tudo certo imprima o número que aquele diacorresponde no ano. Comente seu programa.PS: Um ano é bissexto se for divisível por 4 e não for divisível por 100, exceto para osanos divisíveis por 400, que também são bissextos.34Capítulo . 4 (MATRIZES E STRINGS)VetoresVetores nada mais são que matrizes unidimensionais. Vetores são uma estrutura dedados muito utilizada. É importante notar que vetores, matrizes bidimensionais e matrizes dequalquer dimensão são caracterizadas por terem todos os elementos pertencentes ao mesmotipo de dado. Para se declarar um vetor podemos utilizar a seguinte forma geral:tipo_da_variável nome_da_variável [tamanho];Quando o C vê uma declaração como esta ele reserva um espaço na memóriasuficientemente grande para armazenar o número de células especificadas em tamanho. Porexemplo, se declararmos:float exemplo [20];o C irá reservar 4x20=80 bytes. Estes bytes são reservados de maneira contígua. Nalinguagem C a numeração começa sempre em zero. Isto significa que, no exemplo acima, osdados serão indexados de 0 a 19. Para acessá-los vamos escrever:exemplo[0]exemplo[1]...exemplo[19]Mas ninguém o impede de escrever:exemplo[30]exemplo[103]Por quê? Porque o C não verifica se o índice que você usou está dentro dos limitesválidos. Este é um cuidado que você deve tomar. Se o programador não tiver atenção com oslimites de validade para os índices ele corre o risco de ter variáveis sobreescritas ou de ver ocomputador travar. Bugs terríveis podem surgir. Vamos ver agora um exemplo de utilização devetores:35#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num[100]; /* Declara um vetor de inteiros de 100 posicoes */int count=0;int totalnums;do{printf ("\nEntre com um numero (-999 p/ terminar): ");scanf ("%d",&amp;num[count]);count++;} while (num[count-1]!=-999);totalnums=count-1;printf ("\n\n\n\t Os números que você digitou foram:\n\n");for (count=0;count&lt;totalnums;count++)printf (" %d",num[count]);return(0);}No exemplo acima, o inteiro count é inicializado em 0. O programa pede pela entrada denúmeros até que o usuário entre com o Flag -999. Os números são armazenados no vetornum. A cada número armazenado, o contador do vetor é incrementado para na próximaiteração escrever na próxima posição do vetor. Quando o usuário digita o flag, o programaabandona o primeiro loop e armazena o total de números gravados. Por fim, todos os númerossão impressos. É bom lembrar aqui que nenhuma restrição é feita quanto a quantidade denúmeros digitados. Se o usuário digitar mais de 100 números, o programa tentará lernormalmente, mas o programa os escreverá em uma parte não alocada de memória, pois oespaço alocado foi para somente 100 inteiros. Isto pode resultar nos mais variados erros noinstante da execução do programa.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Reescreva o exemplo acima, realizando a cada leitura um teste para ver se a dimensãodo vetor não foi ultrapassada. Caso o usuário entre com 100 números, o programa deveráabortar o loop de leitura automaticamente. O uso do Flag (-999) não deve ser retirado.StringsStrings são vetores de chars. Nada mais e nada menos. As strings são o uso maiscomum para os vetores. Devemos apenas ficar atentos para o fato de que as strings têm o seuúltimo elemento como um ’\0’. A declaração geral para uma string é:char nome_da_string [tamanho];Devemos lembrar que o tamanho da string deve incluir o ’\0’ final. A biblioteca padrãodo C possui diversas funções que manipulam strings. Estas funções são úteis pois, não sepode, por exemplo, igualar duas strings:36string1=string2; /* NAO faca isto */Fazer isto é um desastre. Quando você terminar de ler a seção que trata de ponteirosvocê entenderá porquê. As strings devem ser igualadas elemento a elemento.Quando vamos fazer programas que tratam de string muitas vezes podemos fazer bomproveito do fato de que uma string termina com ’\0’ (isto é, o número inteiro 0). Veja, porexemplo, o programa abaixo que serve para igualar duas strings (isto é, copia os caracteres deuma string para o vetor da outra):#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int count;char str1[100],str2[100];.... /* Aqui o programa le str1 que sera copiada para str2 */for (count=0;str1[count];count++)str2[count]=str1[count];str2[count]=’\0’;.... /* Aqui o programa continua */}A condição no loop for acima é baseada no fato de que a string que está sendo copiadatermina em ’\0’. Quando o elemento encontrado em str1[count] é o ’\0’, o valor retornadopara o teste condicional é falso (nulo). Desta forma a expressão que vinha sendo verdadeira(não zero) continuamente, torna-se falsa.Vamos ver agora algumas funções básicas para manipulação de strings.getsA função gets() lê uma string do teclado. Sua forma geral é:gets (nome_da_string);O programa abaixo demonstra o funcionamento da função gets():#include &lt;stdio.h&gt;int main (){char string[100];printf ("Digite o seu nome: ");gets (string);printf ("\n\n Ola %s",string);return(0);}Repare que é válido passar para a função printf() o nome da string. Você verá maisadiante porque isto é válido. Como o primeiro argumento da função printf() é uma stringtambém é válido fazer:37printf (string);isto simplesmente imprimirá a string.strcpySua forma geral é:strcpy (string_destino,string_origem);A função strcpy() copia a string-origem para a string- destino. Seu funcionamento ésemelhante ao da rotina apresentada na seção anterior. As funções apresentadas nestasseções estão no arquivo cabeçalho string.h. A seguir apresentamos um exemplo de uso dafunção strcpy():#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;int main (){char str1[100],str2[100],str3[100];printf ("Entre com uma string: ");gets (str1);strcpy (str2,str1); /* Copia str1 em str2 */strcpy (str3,"Voce digitou a string "); /* Copia "Voce digitou a string" em str3 */printf ("\n\n%s%s",str3,str2);return(0);}strcatA função strcat() tem a seguinte forma geral:strcat (string_destino,string_origem);A string de origem permanecerá inalterada e será anexada ao fim da string de destino.Um exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;int main (){char str1[100],str2[100];printf ("Entre com uma string: ");gets (str1);strcpy (str2,"Voce digitou a string ");strcat (str2,str1); /* str2 armazenara’ Voce digitou a string + o conteudo de str1 */printf ("\n\n%s",str2);return(0);}strlenSua forma geral é:strlen (string);38A função strlen() retorna o comprimento da string fornecida. O terminador nulo não écontado. Isto quer dizer que, de fato, o comprimento do vetor da string deve ser um a maisque o inteiro retornado por strlen(). Um exemplo do seu uso:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;int main (){int size;char str[100];printf ("Entre com uma string: ");gets (str);size=strlen (str);printf ("\n\nA string que voce digitou tem tamanho %d",size);return(0);}strcmpSua forma geral é:strcmp (string1,string2);A função strcmp() compara a string 1 com a string 2. Se as duas forem idênticas afunção retorna zero. Se elas forem diferentes a função retorna não-zero. Um exemplo da suautilização:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;int main (){char str1[100],str2[100];printf ("Entre com uma string: ");gets (str1);printf ("\n\nEntre com outra string: ");gets (str2);if (strcmp(str1,str2))printf ("\n\nAs duas strings são diferentes.");else printf ("\n\nAs duas strings são iguais.");return(0);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Faça um programa que leia quatro palavras pelo teclado, e armazene cada palavra emuma string. Depois, concatene todas as strings lidas numa única string. Por fim apresente estacomo resultado ao final do programa.Matrizes39Matrizes bidimensionaisJá vimos como declarar matrizes unidimensionais (vetores). Vamos tratar agora dematrizes bidimensionais. A forma geral da declaração de uma matriz bidimensional é muitoparecida com a declaração de um vetor:tipo_da_variável nome_da_variável [altura][largura];É muito importante ressaltar que, nesta estrutura, o índice da esquerda indexa as linhase o da direita indexa as colunas. Quando vamos preencher ou ler uma matriz no C o índicemais à direita varia mais rapidamente que o índice à esquerda. Mais uma vez é bom lembrarque, na linguagem C, os índices variam de zero ao valor declarado, menos um; mas o C nãovai verificar isto para o usuário. Manter os índices na faixa permitida é tarefa do programador.Abaixo damos um exemplo do uso de uma matriz:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int mtrx [20][10];int i,j,count;count=1;for (i=0;i&lt;20;i++)for (j=0;j&lt;10;j++){mtrx[i][j]=count;count++;}return(0);}No exemplo acima, a matriz mtrx é preenchida, sequencialmente por linhas, com osnúmeros de 1 a 200. Você deve entender o funcionamento do programa acima antes deprosseguir.Matrizes de stringsMatrizes de strings são matrizes bidimensionais. Imagine uma string. Ela é um vetor. Sefizermos um vetor de strings estaremos fazendo uma lista de vetores. Esta estrutura é umamatriz bidimensional de chars. Podemos ver a forma geral de uma matriz de strings comosendo:char nome_da_variável [num_de_strings][compr_das_strings];Aí surge a pergunta: como acessar uma string individual? Fácil. É só usar apenas oprimeiro índice. Então, para acessar uma determinada string faça:nome_da_variável [índice]Aqui está um exemplo de um programa que lê 5 strings e as exibe na tela:#include &lt;stdio.h&gt;int main ()40{char strings [5][100];int count;for (count=0;count&lt;5;count++){printf ("\n\nDigite uma string: ");gets (strings[count]);}printf ("\n\n\nAs strings que voce digitou foram:\n\n");for (count=0;count&lt;5;count++)printf ("%s\n",strings[count]);return(0);}Matrizes multidimensionaisO uso de matrizes multidimensionais na linguagem C é simples. Sua forma geral é:tipo_da_variável nome_da_variável [tam1][tam2] ... [tamN];Uma matriz N-dimensional funciona basicamente como outros tipos de matrizes. Bastalembrar que o índice que varia mais rapidamente é o índice mais à direita.InicializaçãoPodemos inicializar matrizes, assim como podemos inicializar variáveis. A forma geral deuma matriz como inicialização é:tipo_da_variável nome_da_variável [tam1][tam2] ... [tamN] = {lista_de_valores};A lista de valores é composta por valores (do mesmo tipo da variável) separados porvírgula. Os valores devem ser dados na ordem em que serão colocados na matriz. Abaixovemos alguns exemplos de inicializações de matrizes:float vect [6] = { 1.3, 4.5, 2.7, 4.1, 0.0, 100.1 };int matrx [3][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };char str [10] = { ’J’, ’o’, ’a’, ’o’, ’\0’ };char str [10] = "Joao";char str_vect [3][10] = { "Joao", "Maria", "Jose" };O primeiro demonstra inicialização de vetores. O segundo exemplo demonstra ainicialização de matrizes multidimensionais, onde matrx está sendo inicializada com 1, 2, 3 e 4em sua primeira linha, 5, 6, 7 e 8 na segunda linha e 9, 10, 11 e 12 na última linha. Noterceiro exemplo vemos como inicializar uma string e, no quarto exemplo, um modo maiscompacto de inicializar uma string. O quinto exemplo combina as duas técnicas para inicializarum vetor de strings. Repare que devemos incluir o ; no final da inicialização.Inicialização sem especificação de tamanhoPodemos, em alguns casos, inicializar matrizes das quais não sabemos o tamanho apriori. O compilador C vai, neste caso verificar o tamanho do que você declarou e considerarcomo sendo o tamanho da matriz. Isto ocorre na hora da compilação e não poderá mais ser41mudado durante o programa, sendo muito útil, por exemplo, quando vamos inicializar umastring e não queremos contar quantos caracteres serão necessários. Alguns exemplos:char mess [] = "Linguagem C: flexibilidade e poder.";int matrx [][2] = { 1,2,2,4,3,6,4,8,5,10 };No primeiro exemplo, a string mess terá tamanho 36. Repare que o artifício para realizara inicialização sem especificação de tamanho é não especificar o tamanho! No segundoexemplo o valor não especificado será 5.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.O que imprime o programa a seguir? Tente entendê-lo e responder. A seguir, execute-o ecomprove o resultado.# include &lt;stdio.h&gt;int main(){int t, i, M[3][4];for (t=0; t&lt;3; ++t)for (i=0; i&lt;4; ++i)M[t][i] = (t*4)+i+1;for (t=0; t&lt;3; ++t){for (i=0; i&lt;4; ++i)printf ("%3d ", M[t][i]);printf ("\n");}return(0);}42Capítulo . 5 (PONTEIROS)Como Funcionam os PonteirosOs ints guardam inteiros. Os floats guardam números de ponto flutuante. Os chars guardamcaracteres. Ponteiros guardam endereços de memória. Quando você anota o endereço de um colegavocê está criando um ponteiro. O ponteiro é este seu pedaço de papel. Ele tem anotado um endereço.Qual é o sentido disto? Simples. Quando você anota o endereço de um colega, depois você vai usareste endereço para achá-lo. O C funciona assim. Voce anota o endereço de algo numa variávelponteiro para depois usar.Da mesma maneira, uma agenda, onde são guardados endereços de vários amigos, poderia servista como sendo uma matriz de ponteiros no C.Um ponteiro também tem tipo. Veja: quando você anota um endereço de um amigo você otrata diferente de quando você anota o endereço de uma firma. Apesar de o endereço dos dois locaister o mesmo formato (rua, número, bairro, cidade, etc.) eles indicam locais cujos conteúdos sãodiferentes. Então os dois endereços são ponteiros de tipos diferentes.No C quando declaramos ponteiros nós informamos ao compilador para que tipo de variávelvamos apontá-lo. Um ponteiro int aponta para um inteiro, isto é, guarda o endereço de um inteiro.Declarando e Utilizando PonteirosPara declarar um ponteiro temos a seguinte forma geral:tipo_do_ponteiro *nome_da_variável;É o asterisco (*) que faz o compilador saber que aquela variável não vai guardar umvalor mas sim um endereço para aquele tipo especificado. Vamos ver exemplos dedeclarações:int *pt;char *temp,*pt2;O primeiro exemplo declara um ponteiro para um inteiro. O segundo declara doisponteiros para caracteres. Eles ainda não foram inicializados (como toda variável do C que é43apenas declarada). Isto significa que eles apontam para um lugar indefinido. Este lugar podeestar, por exemplo, na porção da memória reservada ao sistema operacional do computador.Usar o ponteiro nestas circunstânicias pode levar a um travamento do micro, ou a algo pior. Oponteiro deve ser inicializado (apontado para algum lugar conhecido) antes de ser usado! Istoé de suma importância!Para atribuir um valor a um ponteiro recém-criado poderíamos igualá-lo a um valor dememória. Mas, como saber a posição na memória de uma variável do nosso programa? Seriamuito difícil saber o endereço de cada variável que usamos, mesmo porque estes endereçossão determinados pelo compilador na hora da compilação e realocados na execução. Podemosentão deixar que o compilador faça este trabalho por nós. Para saber o endereço de umavariável basta usar o operador &amp;. Veja o exemplo:int count=10;int *pt;pt=&amp;count;Criamos um inteiro count com o valor 10 e um apontador para um inteiro pt. Aexpressão &amp;count nos dá o endereço de count, o qual armazenamos em pt. Simples, não é?Repare que não alteramos o valor de count, que continua valendo 10.Como nós colocamos um endereço em pt, ele está agora "liberado" para ser usado.Podemos, por exemplo, alterar o valor de count usando pt. Para tanto vamos usar o operador"inverso" do operador &amp;. É o operador *. No exemplo acima, uma vez que fizemos pt=&amp;counta expressão *pt é equivalente ao próprio count. Isto significa que, se quisermos mudar ovalor de count para 12, basta fazer *pt=12.Vamos fazer uma pausa e voltar à nossa analogia para ver o que está acontecendo.Digamos que exista uma firma. Ela é como uma variável que já foi declarada. Você temum papel em branco onde vai anotar o endereço da firma. O papel é um ponteiro do tipo firma.Você então liga para a firma e pede o seu endereço, o qual você vai anotar no papel. Isto éequivalente, no C, a associar o papel à firma com o operador &amp;. Ou seja, o operador &amp;aplicado à firma é equivalente a você ligar para a mesma e pedir o endereço. Uma vez deposse do endereço no papel você poderia, por exemplo, fazer uma visita à firma. No C você fazuma visita à firma aplicando o operador * ao papel. Uma vez dentro da firma você pode copiarseu conteúdo ou modificá-lo.Uma observação importante: apesar do símbolo ser o mesmo, o operador *(multiplicação) não é o mesmo operador que o * (referência de ponteiros). Para começar oprimeiro é binário, e o segundo é unário pré-fixado.Aqui vão dois exemplos de usos simples de ponteiros:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num,valor;int *p;num=55;p=&amp;num; /* Pega o endereco de num */valor=*p; /* Valor e igualado a num de uma maneira indireta */44printf ("\n\n%d\n",valor);printf ("Endereco para onde o ponteiro aponta: %p\n",p);printf ("Valor da variavel apontada: %d\n",*p);return(0);}#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int num,*p;num=55;p=&amp;num; /* Pega o endereco de num */printf ("\nValor inicial: %d\n",num);*p=100; /* Muda o valor de num de uma maneira indireta */printf ("\nValor final: %d\n",num);return(0);}Nos exemplos acima vemos um primeiro exemplo do funcionamento dos ponteiros. Noprimeiro exemplo, o código %p usado na função printf() indica à função que ela deveimprimir um endereço.Podemos fazer algumas operações aritméticas com ponteiros. A primeira, e maissimples, é igualar dois ponteiros. Se temos dois ponteiros p1 e p2 podemos igualá-los fazendop1=p2. Repare que estamos fazendo com que p1 aponte para o mesmo lugar que p2. Sequisermos que a variável apontada por p1 tenha o mesmo conteúdo da variável apontada porp2 devemos fazer *p1=*p2. Basicamente, depois que se aprende a usar os dois operadores(&amp; e *) fica fácil entender operações com ponteiros.As próximas operações, também muito usadas, são o incremento e o decremento.Quando incrementamos um ponteiro ele passa a apontar para o próximo valor do mesmo tipopara o qual o ponteiro aponta. Isto é, se temos um ponteiro para um inteiro e oincrementamos ele passa a apontar para o próximo inteiro. Esta é mais uma razão pela qual ocompilador precisa saber o tipo de um ponteiro: se você incrementa um ponteiro char* eleanda 1 byte na memória e se você incrementa um ponteiro double* ele anda 8 bytes namemória. O decremento funciona semelhantemente. Supondo que p é um ponteiro, asoperações são escritas como:p++;p--;Mais uma vez insisto. Estamos falando de operações com ponteiros e não de operaçõescom o conteúdo das variáveis para as quais eles apontam. Por exemplo, para incrementar oconteúdo da variável apontada pelo ponteiro p, faz-se:(*p)++;Outras operações aritméticas úteis são a soma e subtração de inteiros com ponteiros.Vamos supor que você queira incrementar um ponteiro de 15. Basta fazer:p=p+15; ou p+=15;45E se você quiser usar o conteúdo do ponteiro 15 posições adiante:*(p+15);A subtração funciona da mesma maneira. Uma outra operação, às vezes útil, é acomparação entre dois ponteiros. Mas que informação recebemos quando comparamos doisponteiros? Bem, em primeiro lugar, podemos saber se dois ponteiros são iguais ou diferentes(== e !=). No caso de operações do tipo &gt;, &lt;, &gt;= e &lt;= estamos comparando qual ponteiroaponta para uma posição mais alta na memória. Então uma comparação entre ponteiros podenos dizer qual dos dois está "mais adiante" na memória. A comparação entre dois ponteiros seescreve como a comparação entre outras duas variáveis quaisquer:p1&gt;p2Há entretanto operações que você não pode efetuar num ponteiro. Você não pode dividirou multiplicar ponteiros, adicionar dois ponteiros, adicionar ou subtrair floats ou doubles deponteiros.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.a) Explique a diferença entrep++; (*p)++; *(p++);O que quer dizer *(p+10);?Explique o que você entendeu da comparação entre ponteirosb) Qual o valor de y no final do programa? Tente primeiro descobrir e depois verifique nocomputador o resultado. A seguir, escreva um /* comentário */ em cada comando deatribuição explicando o que ele faz e o valor da variável à esquerda do ’=’ após sua execução.int main(){int y, *p, x;y = 0;p = &amp;y;x = *p;x = 4;(*p)++;x--;46(*p) += x;printf ("y = %d\n", y);return(0);}Ponteiros e VetoresVeremos nestas seções que ponteiros e vetores têm uma ligação muito forte.Vetores como ponteirosVamos dar agora uma idéia de como o C trata vetores.Quando você declara uma matriz da seguinte forma:tipo_da_variável nome_da_variável [tam1][tam2] ... [tamN];o compilador C calcula o tamanho, em bytes, necessário para armazenar esta matriz.Este tamanho é:tam1 x tam2 x tam3 x ... x tamN x tamanho_do_tipoO compilador então aloca este número de bytes em um espaço livre de memória. Onome da variável que você declarou é na verdade um ponteiro para o tipo da variável damatriz. Este conceito é fundamental. Eis porque: Tendo alocado na memória o espaço para amatriz, ele toma o nome da variável (que é um ponteiro) e aponta para o primeiro elemento damatriz.Mas aí surge a pergunta: então como é que podemos usar a seguinte notação?nome_da_variável[índice]Isto pode ser facilmente explicado desde que você entenda que a notação acima éabsolutamente equivalente a se fazer:*(nome_da_variável+índice)Agora podemos entender como é que funciona um vetor! Vamos ver o que podemos tirarde informação deste fato. Fica claro, por exemplo, porque é que, no C, a indexação começacom zero. É porque, ao pegarmos o valor do primeiro elemento de um vetor, queremos, defato, *nome_da_variável e então devemos ter um índice igual a zero. Então sabemos que:*nome_da_variável é equivalente a nome_da_variável[0]Outra coisa: apesar de, na maioria dos casos, não fazer muito sentido, poderíamos teríndices negativos. Estaríamos pegando posições de memória antes do vetor. Isto explicatambém porque o C não verifica a validade dos índices. Ele não sabe o tamanho do vetor. Eleapenas aloca a memória, ajusta o ponteiro do nome do vetor para o início do mesmo e,quando você usa os índices, encontra os elementos requisitados.Vamos ver agora um dos usos mais importantes dos ponteiros: a varredura sequencialde uma matriz. Quando temos que varrer todos os elementos de uma matriz de uma forma47sequencial, podemos usar um ponteiro, o qual vamos incrementando. Qual a vantagem?Considere o seguinte programa para zerar uma matriz:int main (){float matrx [50][50];int i,j;for (i=0;i&lt;50;i++)for (j=0;j&lt;50;j++)matrx[i][j]=0.0;return(0);}Podemos reescrevê-lo usando ponteiros:int main (){float matrx [50][50];float *p;int count;p=matrx[0];for (count=0;count&lt;2500;count++){*p=0.0;p++;}return(0);}No primeiro programa, cada vez que se faz matrx[i][j] o programa tem que calcular odeslocamento para dar ao ponteiro. Ou seja, o programa tem que calcular 2500deslocamentos. No segundo programa o único cálculo que deve ser feito é o de um incrementode ponteiro. Fazer 2500 incrementos em um ponteiro é muito mais rápido que calcular 2500deslocamentos completos.Há uma diferença entre o nome de um vetor e um ponteiro que deve ser frisada: umponteiro é uma variável, mas o nome de um vetor não é uma variável. Isto significa, que nãose consegue alterar o endereço que é apontado pelo "nome do vetor". Seja:int vetor[10];int *ponteiro, i;ponteiro = &amp;i;/* as operacoes a seguir sao invalidas */vetor = vetor + 2; /* ERRADO: vetor nao e’ variavel */vetor++; /* ERRADO: vetor nao e’ variavel */vetor = ponteiro; /* ERRADO: vetor nao e’ variavel */Teste as operações acima no seu compilador. Ele dará uma mensagem de erro. Algunscompiladores dirão que vetor não é um Lvalue. Lvalue, significa "Left value", um símbolo quepode ser colocado do lado esquerdo de uma expressão de atribuição, isto é, uma variável.48Outros compiladores dirão que tem-se "incompatible types in assignment", tipos incompatíveisem uma atribuição./* as operacoes abaixo sao validas */ponteiro = vetor; /* CERTO: ponteiro e’ variavel */ponteiro = vetor+2; /* CERTO: ponteiro e’ variavel */O que você aprendeu nesta seção é de suma importância. Não siga adiante antes deentendê- la bem.Ponteiros como vetoresSabemos agora que, na verdade, o nome de um vetor é um ponteiro constante. Sabemostambém que podemos indexar o nome de um vetor. Como consequência podemos tambémindexar um ponteiro qualquer. O programa mostrado a seguir funciona perfeitamente:#include &lt;stdio.h&gt;int main (){int matrx [10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };int *p;p=matrx;printf ("O terceiro elemento do vetor e: %d",p[2]);return(0);}Podemos ver que p[2] equivale a *(p+2).StringsSeguindo o raciocínio acima, nomes de strings, são do tipo char*. Isto nos permiteescrever a nossa função StrCpy(), que funcionará de forma semelhante à função strcpy() dabiblioteca:#include &lt;stdio.h&gt;void StrCpy (char *destino,char *origem){while (*origem){*destino=*origem;origem++;destino++;}*destino=’\0’;}int main (){char str1[100],str2[100],str3[100];printf ("Entre com uma string: ");gets (str1);49StrCpy (str2,str1);StrCpy (str3,"Voce digitou a string ");printf ("\n\n%s%s",str3,str2);return(0);}Há vários pontos a destacar no programa acima. Observe que podemos passar ponteiroscomo argumentos de funções. Na verdade é assim que funções como gets() e strcpy()funcionam. Passando o ponteiro você possibilita à função alterar o conteúdo das strings. Vocêjá estava passando os ponteiros e não sabia. No comando while (*origem) estamos usando ofato de que a string termina com ’\0’ como critério de parada. Quando fazemos origem++ edestino++ o leitor poderia argumentar que estamos alterando o valor do ponteiro-base dastring, contradizendo o que recomendei que se deveria fazer, no final de uma seção anterior. Oque o leitor talvez não saiba ainda (e que será estudado em detalhe mais adiante) é que, no C,são passados para as funções cópias dos argumentos. Desta maneira, quando alteramos oponteiro origem na função StrCpy() o ponteiro str2 permanece inalterado na função main().Endereços de elementos de vetoresNesta seção vamos apenas ressaltar que a notação&amp;nome_da_variável[índice]é válida e retorna o endereço do ponto do vetor indexado por índice. Isto seriaequivalente a nome_da_variável + indice. É interessante notar que, como consequência, oponteiro nome_da_variável tem o endereço &amp;nome_da_variável[0], que indica onde namemória está guardado o valor do primeiro elemento do vetor.Vetores de ponteirosPodemos construir vetores de ponteiros como declaramos vetores de qualquer outro tipo.Uma declaração de um vetor de ponteiros inteiros poderia ser:int *pmatrx [10];No caso acima, pmatrx é um vetor que armazena 10 ponteiros para inteiros.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Fizemos a função StrCpy(). Faça uma função StrLen() e StrCat() que funcionem como asfunções strlen() e strcat() de string.h respectivamenteInicializando PonteirosPodemos inicializar ponteiros. Vamos ver um caso interessante dessa inicialização deponteiros com strings.Precisamos, para isto, entender como o C trata as strings constantes. Toda string que oprogramador insere no programa é colocada num banco de strings que o compilador cria. Nolocal onde está uma string no programa, o compilador coloca o endereço do início daquela50string (que está no banco de strings). É por isto que podemos usar strcpy() do seguintemodo:strcpy (string,"String constante.");strcpy() pede dois parâmetros do tipo char*. Como o compilador substitui a string"String constante." pelo seu endereço no banco de strings, tudo está bem para a funçãostrcpy().O que isto tem a ver com a inicialização de ponteiros? É que, para uma string que vamosusar várias vezes, podemos fazer:char *str1="String constante.";Aí poderíamos, em todo lugar que precisarmos da string, usar a variável str1. Devemosapenas tomar cuidado ao usar este ponteiro. Se o alterarmos vamos perder a string. Se ousarmos para alterar a string podemos facilmente corromper o banco de strings que ocompilador criou.Mais uma vez fica o aviso: ponteiros são poderosos mas, se usados com descuido,podem ser uma ótima fonte de dores de cabeça.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Escreva a funçãoint strend(char *s, char *t)que retorna 1 (um) se a cadeia de caracteres t ocorrer no final da cadeia s, e 0 (zero)caso contrário.Ponteiros para PonteirosUm ponteiro para um ponteiro é como se você anotasse o endereço de um papel que temo endereço da casa do seu amigo. Podemos declarar um ponteiro para um ponteiro com aseguinte notação:tipo_da_variável **nome_da_variável;Algumas considerações: **nome_da_variável é o conteúdo final da variável apontada;*nome_da_variável é o conteúdo do ponteiro intermediário.No C podemos declarar ponteiros para ponteiros para ponteiros, ou então, ponteirospara ponteiros para ponteiros para ponteiros (UFA!) e assim por diante. Para fazer isto (nãome pergunte a utilidade disto!) basta aumentar o número de asteriscos na declaracão. A lógicaé a mesma.Para acessar o valor desejado apontado por um ponteiro para ponteiro, o operadorasterisco deve ser aplicado duas vezes, como mostrado no exemplo abaixo:51#include &lt;stdio.h&gt;int main(){float fpi = 3.1415, *pf, **ppf;pf = &amp;fpi; /* pf armazena o endereco de fpi */ppf = &amp;pf; /* ppf armazena o endereco de pf */printf("%f", **ppf); /* Imprime o valor de fpi */printf("%f", *pf); /* Tambem imprime o valor de fpi */return(0);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Verifique o programa abaixo. Encontre o seu erro e corrija-o para que escreva o numero10 na tela.#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int x, *p, **q;p = &amp;x;q = &amp;p;x = 10;printf("\n%d\n", &amp;q);return(0);}Cuidados a Serem Tomados ao se Usar PonteirosO principal cuidado ao se usar um ponteiro deve ser: saiba sempre para onde o ponteiroestá apontando. Isto inclui: nunca use um ponteiro que não foi inicializado. Um pequenoprograma que demonstra como não usar um ponteiro:52int main () /* Errado - Nao Execute */{int x,*p;x=13;*p=x;return(0);}Este programa compilará e rodará. O que acontecerá? Ninguém sabe. O ponteiro p podeestar apontando para qualquer lugar. Você estará gravando o número 13 em um lugardesconhecido. Com um número apenas, você provavelmente não vai ver nenhum defeito.Agora, se você começar a gravar números em posições aleatórias no seu computador, não vaidemorar muito para travar o micro (se não acontecer coisa pior).AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Escreva um programa que declare uma matriz 100x100 de inteiros. Você deve inicializara matriz com zeros usando ponteiros para endereçar seus elementos. Preencha depois a matrizcom os números de 1 a 10000, também usando ponteiros.53Capítulo - 6 (FUNÇÕES)A FunçãoFunções são as estruturas que permitem ao usuário separar seus programas em blocos.Se não as tivéssemos, os programas teriam que ser curtos e de pequena complexidade. Parafazermos programas grandes e complexos temos de construí-los bloco a bloco.Uma função no C tem a seguinte forma geral:tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros){corpo_da_função}O tipo-de-retorno é o tipo de variável que a função vai retornar. O default é o tipo int,ou seja, uma função para qual não declaramos o tipo de retorno é considerada comoretornando um inteiro. A declaração de parâmetros é uma lista com a seguinte forma geral:tipo nome1, tipo nome2, ... , tipo nomeNRepare que o tipo deve ser especificado para cada uma das N variáveis de entrada. É nadeclaração de parâmetros que informamos ao compilador quais serão as entradas da função(assim como informamos a saída no tipo-de-retorno).O corpo da função é a sua alma. É nele que as entradas são processadas, saídas sãogeradas ou outras coisas são feitas.O Comando returnO comando return tem a seguinte forma geral:return valor_de_retorno; ou return;Digamos que uma função está sendo executada. Quando se chega a uma declaraçãoreturn a função é encerrada imediatamente e, se o valor de retorno é informado, a funçãoretorna este valor. É importante lembrar que o valor de retorno fornecido tem que sercompatível com o tipo de retorno declarado para a função.Uma função pode ter mais de uma declaração return. Isto se torna claro quandopensamos que a função é terminada quando o programa chega à primeira declaração return.Abaixo estão dois exemplos de uso do return:54#include &lt;stdio.h&gt;int Square (int a){return (a*a);}int main (){int num;printf ("Entre com um numero: ");scanf ("%d",&amp;num);num=Square(num);printf ("\n\nO seu quadrado vale: %d\n",num);return 0;}#include &lt;stdio.h&gt;int EPar (int a){if (a%2) /* Verifica se a e divisivel por dois */return 0; /* Retorna 0 se nao for divisivel */elsereturn 1; /* Retorna 1 se for divisivel */}int main (){int num;printf ("Entre com numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (EPar(num))printf ("\n\nO numero e par.\n");elseprintf ("\n\nO numero e impar.\n");return 0;}É importante notar que, como as funções retornam valores, podemos aproveitá-los parafazer atribuições, ou mesmo para que estes valores participem de expressões. Mas nãopodemos fazer:func(a,b)=x; /* Errado! */No segundo exemplo vemos o uso de mais de um return em uma função.Fato importante: se uma função retorna um valor você não precisa aproveitar este valor.Se você não fizer nada com o valor de retorno de uma função ele será descartado. Porexemplo, a função printf() retorna um inteiro que nós nunca usamos para nada. Ele édescartado.AUTO AVALIAÇÃO55Veja como você está. Escreva a função ’EDivisivel(int a, int b)’ (tome como base EPar(inta)). A função deverá retornar 1 se o resto da divisão de a por b for zero. Caso contrário, afunção deverá retornar zero.Protótipos de FunçõesAté agora, nos exemplos apresentados, escrevemos as funções antes de escrevermos afunção main(). Isto é, as funções estão fisicamente antes da função main(). Isto foi feito poruma razão. Imagine-se na pele do compilador. Se você fosse compilar a função main(), ondesão chamadas as funções, você teria que saber com antecedência quais são os tipos de retornoe quais são os parâmetros das funções para que você pudesse gerar o código corretamente.Foi por isto as funções foram colocadas antes da função main(): quando o compiladorchegasse à função main() ele já teria compilado as funções e já saberia seus formatos.Mas, muitas vezes, não poderemos nos dar ao luxo de escrever nesta ordem. Muitasvezes teremos o nosso programa espalhado por vários arquivos. Ou seja, estaremos chamandofunções em um arquivo que serão compiladas em outro arquivo. Como manter a coerência?A solução são os protótipos de funções. Protótipos são nada mais, nada menos, quedeclarações de funções. Isto é, você declara uma função que irá usar. O compilador tomaentão conhecimento do formato daquela função antes de compilá-la. O código correto seráentão gerado. Um protótipo tem o seguinte formato:tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros);onde o tipo-de-retorno, o nome-da-função e a declaração-de-parâmetros são os mesmosque você pretende usar quando realmente escrever a função. Repare que os protótipos têmuma nítida semelhança com as declarações de variáveis. Vamos implementar agora um dosexemplos da seção anterior com algumas alterações e com protótipos:#include &lt;stdio.h&gt;float Square (float a);int main (){float num;printf ("Entre com um numero: ");scanf ("%f",&amp;num);num=Square(num);printf ("\n\nO seu quadrado vale: %f\n",num);return 0;}float Square (float a){return (a*a);}Observe que a função Square() está colocada depois de main(), mas o seu protótipoestá antes. Sem isto este programa não funcionaria corretamente.Usando protótipos você pode construir funções que retornam quaisquer tipos devariáveis. É bom ressaltar que funções podem também retornar ponteiros sem qualquerproblema. Os protótipos não só ajudam o compilador. Eles ajudam a você também: usandoprotótipos, o compilador evita erros, não deixando que o programador use funções com osparâmetros errados e com o tipo de retorno errado, o que é uma grande ajuda!56O Tipo voidAgora vamos ver o único tipo da linguagem C que não detalhamos ainda: o void. Eminglês, void quer dizer vazio e é isto mesmo que o void é. Ele nos permite fazer funções quenão retornam nada e funções que não têm parâmetros! Podemos agora escrever o protótipo deuma função que não retorna nada:void nome_da_função (declaração_de_parâmetros);Numa função, como a acima, não temos valor de retorno na declaração return. Aliás,neste caso, o comando return não é necessário na função.Podemos, também, fazer funções que não têm parâmetros:tipo_de_retorno nome_da_função (void);ou, ainda, que não tem parâmetros e não retornam nada:void nome_da_função (void);Um exemplo de funções que usam o tipo void:#include &lt;stdio.h&gt;void Mensagem (void);int main (){Mensagem();printf ("\tDiga de novo:\n");Mensagem();return 0;}void Mensagem (void){printf ("Ola! Eu estou vivo.\n");}Se quisermos que a função retorne algo, devemos usar a declaração return. Se nãoquisermos, basta declarar a função como tendo tipo-de-retorno void. Devemos lembrar agoraque a função main() é uma função e como tal devemos tratá-la. O compilador acha que afunção main() deve retornar um inteiro. Isto pode ser interessante se quisermos que osistema operacional receba um valor de retorno da função main(). Se assim o quisermos,devemos nos lembrar da seguinte convenção: se o programa retornar zero, significa que eleterminou normalmente, e, se o programa retornar um valor diferente de zero, significa que oprograma teve um término anormal. Se não estivermos interessados neste tipo de coisa, bastadeclarar a função main como retornando void.As duas funções main() abaixo são válidas:main (void){....return 0;57}void main (void){....}A primeira forma é válida porque, como já vimos, as funções em C têm, por padrão,retorno inteiro.. Alguns compiladores reclamarão da segunda forma de main, dizendo que mainsempre deve retornar um inteiro. Se isto acontecer com o compilador que você está utilizando,basta fazer main retornar um inteiro.Arquivos-CabeçalhosArquivos-cabeçalhos são aqueles que temos mandado o compilador incluir no início denossos exemplos e que sempre terminam em .h. A extensão .h vem de header (cabeçalho eminglês). Já vimos exemplos como stdio.h, conio.h, string.h. Estes arquivos, na verdade, nãopossuem os códigos completos das funções. Eles só contêm protótipos de funções. É o quebasta. O compilador lê estes protótipos e, baseado nas informações lá contidas, gera o códigocorreto. O corpo das funções cujos protótipos estão no arquivo-cabeçalho, no caso das funçõesdo próprio C, já estão compiladas e normalmente são incluídas no programa no instante da"linkagem". Este é o instante em que todas as referências a funções cujos códigos não estãonos nossos arquivos fontes são resolvidas, buscando este código nos arquivos de bibliotecas.Se você criar algumas funções que queira aproveitar em vários programas futuros, oumódulos de programas, você pode escrever arquivos-cabeçalhos e incluí-los também.Suponha que a função ’int EPar(int a)’, do segundo exemplo da página 54 sejaimportante em vários programas, e desejemos declará-la num módulo separado. No arquivo decabeçalho chamado por exemplo de ’funcao.h’ teremos a seguinte declaração:int EPar(int a);O código da função será escrito num arquivo a parte. Vamos chamá-lo de ’funcao.c’.Neste arquivo teremos a definição da função:int EPar (int a){if (a%2) /* Verifica se a e divisivel por dois */return 0;elsereturn 1;}Por fim, no arquivo do programa principal teremos o programa principal. Vamos chamareste arquivo aqui de ’princip.c’.#include &lt;stdio.h&gt;#include "funcao.h"void main (){int num;printf ("Entre com numero: ");scanf ("%d",&amp;num);if (EPar(num))printf ("\n\nO numero e par.\n");else58printf ("\n\nO numero e impar.\n");}Este programa poderia ser compilado usando a seguinte linha de comando para o gcc:gcc princip.c funcao.c -o saidaonde ’saida’ seria o arquivo executável gerado.Para gerar o executável deste programa no Rhide você deve criar um projeto, com aopção Project -&gt; Open. Digitar um nome para o seu projeto (por exemplo saida). Ao apertarOK, o Rhide criará uma janela de projeto, onde você deverá adicionar os arquivos que serãousados para compor o seu executável. Para isto, você deve apertar a tecla &lt;Insert&gt; e emseguida escolher os arquivos princip.c e funcao.c . Daí, é só mandar compilar o projeto, com aopção Compile -&gt; Make. Se não der erro, pode executar!AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Escreva um programa que faça uso da função EDivisivel(int a, int b), criada na página 54.Organize o seu programa em três arquivos: o arquivo prog.c , conterá o programa principal; oarquivo func.c conterá a função; o arquivo func.h conterá o protótipo da função. Compile osarquivos e gere o executável a partir deles.Escopo de VariáveisJá foi dada uma introdução ao escopo de variáveis. O escopo é o conjunto de regras quedeterminam o uso e a validade de variáveis nas diversas partes do programa.Variáveis locaisO primeiro tipo de variáveis que veremos são as variáveis locais. Estas são aquelas quesó têm validade dentro do bloco no qual são declaradas. Sim. Podemos declarar variáveisdentro de qualquer bloco. Só para lembrar: um bloco começa quando abrimos uma chave etermina quando fechamos a chave. Até agora só tínhamos visto variáveis locais para funçõescompletas. Mas um comando for pode ter variáveis locais e que não serão conhecidas fora dali.A declaração de variáveis locais é a primeira coisa que devemos colocar num bloco. Acaracterística que torna as variáveis locais tão importantes é justamente a de serem exclusivasdo bloco. Podemos ter quantos blocos quisermos com uma variável local chamada x, porexemplo, e elas não apresentarão conflito entre elas.A palavra reservada do C auto serve para dizer que uma variável é local. Mas nãoprecisaremos usá-la pois as variáveis declaradas dentro de um bloco já são consideradaslocais.Abaixo vemos um exemplo de variáveis locais:func1 (...){int abc,x;...}func (...){59int abc;...}void main (){int a,x,y;for (...){float a,b,c;...}...}No programa acima temos três funções. As variáveis locais de cada uma delas não irãointerferir com as variáveis locais de outras funções. Assim, a variável abc de func1() não temnada a ver (e pode ser tratada independentemente) com a variável abc de func2(). A variávelx de func1() é também completamente independente da variável x de main(). As variáveisa, b e c são locais ao bloco for. Isto quer dizer que só são conhecidas dentro deste bloco for esão desconhecidas no resto da função main(). Quando usarmos a variável a dentro do blocofor estaremos usando a variável a local ao for e não a variável a da função main().Parâmetros formaisO segundo tipo de variável que veremos são os parâmetros formais. Estes são declaradoscomo sendo as entradas de uma função. Não há motivo para se preocupar com o escopo deles.É fácil: o parâmetro formal é uma variável local da função. Você pode também alterar o valorde um parâmetro formal, pois esta alteração não terá efeito na variável que foi passada àfunção. Isto tem sentido, pois quando o C passa parâmetros para uma função, são passadasapenas cópias das variáveis. Isto é, os parâmetros formais existem independentemente dasvariáveis que foram passadas para a função. Eles tomam apenas uma cópia dos valorespassados para a função.Variáveis globaisVariáveis globais são declaradas, como já sabemos, fora de todas as funções doprograma. Elas são conhecidas e podem ser alteradas por todas as funções do programa.Quando uma função tem uma variável local com o mesmo nome de uma variável global afunção dará preferência à variável local. Vamos ver um exemplo:int z,k;func1 (...){int x,y;...}func2 (...){int x,y,z;...60z=10;...}main (){int count;...}No exemplo acima as variáveis z e k são globais. Veja que func2() tem uma variávellocal chamada z. Quando temos então, em func2(), o comando z=10 quem recebe o valor de10 é a variável local, não afetando o valor da variável global z.Evite ao máximo o uso de variáveis globais. Elas ocupam memória o tempo todo (as locais sóocupam memória enquanto estão sendo usadas) e tornam o programa mais difícil de ser entendido emenos geral.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Estude o seguinte programa e aponte o valor de cada variávelsempre que solicitado:#include &lt;stdio.h&gt;int num;int func(int a, int b){a = (a+b)/2; /* Qual e o valor de a apos a atribuicao? */num -= a;return a;}main(){int first = 0, sec = 50;num = 10;num += func(first, sec); /* Qual e o valor de num, first e sec *//* antes e depois da atribuicao? */printf("\n\nConfira! num = %d\tfirst = %d\tsec = %d",num, first, sec);Passagem de parâmetros por valor e passagem por referênciaJá vimos que, na linguagem C, quando chamamos uma função os parâmetros formais dafunção copiam os valores dos parâmetros que são passados para a função. Isto quer dizer quenão são alterados os valores que os parâmetros têm fora da função. Este tipo de chamada defunção é denominado chamada por valor. Isto ocorre porque são passados para a funçãoapenas os valores dos parâmetros e não os próprios parâmetros. Veja o exemplo abaixo:#include &lt;stdio.h&gt;float sqr (float num);void main (){float num,sq;61printf ("Entre com um numero: ");scanf ("%f",&amp;num);sq=sqr(num);printf ("\n\nO numero original e: %f\n",num);printf ("O seu quadrado vale: %f\n",sq);}float sqr (float num){num=num*num;return num;}No exemplo acima o parâmetro formal num da função sqr() sofre alterações dentro dafunção, mas a variável num da função main() permanece inalterada: é uma chamada porvalor.Outro tipo de passagem de parâmetros para uma função ocorre quando alterações nosparâmetros formais, dentro da função, alteram os valores dos parâmetros que foram passadospara a função. Este tipo de chamada de função tem o nome de "chamada por referência". Estenome vem do fato de que, neste tipo de chamada, não se passa para a função os valores dasvariáveis, mas sim suas referências (a função usa as referências para alterar os valores dasvariáveis fora da função).O C só faz chamadas por valor. Isto é bom quando queremos usar os parâmetrosformais à vontade dentro da função, sem termos que nos preocupar em estar alterando osvalores dos parâmetros que foram passados para a função. Mas isto também pode ser ruim àsvezes, porque podemos querer mudar os valores dos parâmetros fora da função também. OC++ tem um recurso que permite ao programador fazer chamadas por referência. Háentretanto, no C, um recurso de programação que podemos usar para simular uma chamadapor referência.Quando queremos alterar as variáveis que são passadas para uma função, nós podemosdeclarar seus parâmetros formais como sendo ponteiros. Os ponteiros são a "referência" queprecisamos para poder alterar a variável fora da função. O único inconveniente é que, quandousarmos a função, teremos de lembrar de colocar um &amp; na frente das variáveis que estivermospassando para a função. Veja um exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;void Swap (int *a,int *b);void main (void){int num1,num2;num1=100;num2=200;Swap (&amp;num1,&amp;num2);printf ("\n\nEles agora valem %d %d\n",num1,num2);}void Swap (int *a,int *b){int temp;temp=*a;*a=*b;62*b=temp;}Não é muito difícil. O que está acontecendo é que passamos para a função Swap oendereço das variáveis num1 e num2. Estes endereços são copiados nos ponteiros a e b.Através do operador * estamos acessando o conteúdo apontado pelos ponteiros e modificandoo.Mas, quem é este conteúdo? Nada mais que os valores armazenados em num1 e num2,que, portanto, estão sendo modificados!Espere um momento... será que nós já não vimos esta estória de chamar uma funçãocom as variáveis precedidas de &amp;? Já! É assim que nós chamamos a função scanf(). Masporquê? Vamos pensar um pouco. A função scanf() usa chamada por referência porque elaprecisa alterar as variáveis que passamos para ela! Não é para isto mesmo que ela é feita? Elalê variáveis para nós e portanto precisa alterar seus valores. Por isto passamos para a função oendereço da variável a ser modificada!AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está:Escreva uma função que receba duas variáveis inteiras e "zere" o valor das variáveis.Use o que você aprendeu nesta página para fazer a implementação.Vetores como Argumentos de FunçõesQuando vamos passar um vetor como argumento de uma função, podemos declarar afunção de três maneiras equivalentes. Seja o vetor:int matrx [50];e que queiramos passá-la como argumento de uma função func(). Podemos declararfunc() das três maneiras seguintes:void func (int matrx[50]);void func (int matrx[]);void func (int *matrx);Nos três casos, teremos dentro de func() um int* chamado matrx. Ao passarmos umvetor para uma função, na realidade estamos passando um ponteiro. Neste ponteiro éarmazenado o endereço do primeiro elemento do vetor. Isto significa que não é feita umacópia, elemento a elemento do vetor. Isto faz com que possamos alterar o valor dos elementosdo vetor dentro da função.Um exemplo disto já foi visto quando implementamos a função StrCpy().AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está.Escreva um programa que leia um vetor de inteiros pelo teclado e o apresente na tela.Crie uma função (void levetor(int *vet, int dimensao)) para fazer a leitura do vetor.Os Argumentos argc e argvA função main() pode ter parâmetros formais. Mas o programador não pode escolherquais serão eles. A declaração mais completa que se pode ter para a função main() é:63int main (int argc,char *argv[]);Os parâmetros argc e argv dão ao programador acesso à linha de comando com a qual oprograma foi chamado.O argc (argument count) é um inteiro e possui o número de argumentos com os quais afunção main() foi chamada na linha de comando. Ele é, no mínimo 1, pois o nome doprograma é contado como sendo o primeiro argumento.O argv (argument values) é um ponteiro para uma matriz de strings. Cada string destamatriz é um dos parâmetros da linha de comando. O argv[0] sempre aponta para o nome doprograma (que, como já foi dito, é considerado o primeiro argumento). É para saber quantoselementos temos em argv que temos argc.Exemplo: Escreva um programa que faça uso dos parâamentros argv e argc. Oprograma deverá receber da linha de comando o dia, mês e ano correntes, e imprimir a dataem formato apropriado. Veja o exemplo, supondo que o executável se chame data:data 19 04 99O programa deverá imprimir:19 de abril de 1999#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;void main(int argc, char *argv[]){int mes;char *nomemes [] = {"Janeiro", "Fevereiro", "Março", "Abril", "Maio","Junho", "Julho", "Agosto", "Setembro", "Outubro","Novembro", "Dezembro"};if(argc == 4) /* Testa se o numero de parametros fornecidos esta’ corretoo primeiro parametro e’ o nome do programa, o segundo o diao terceiro o mes e o quarto os dois ultimos algarismos do ano */{mes = atoi(argv[2]); /* argv contem strings. A string referente ao mes deve sertransformada em um numero inteiro. A funcao atoi estasendo usada para isto: recebe a string e transforma nointeiro equivalente */if (mes&lt;1 || mes&gt;12) /* Testa se o mes e’ valido */printf("Erro!\nUso: data dia mes ano, todos inteiros");elseprintf("\n%s de %s de 19%s", argv[1], nomemes[mes-1], argv[3]);}else printf("Erro!\nUso: data dia mes ano, todos inteiros");RecursividadeNa linguagem C, assim como em muitas outras linguagens de programação, uma funçãopode chamar a si própria. Uma função assim é chamada função recursiva. Todo cuidado épouco ao se fazer funções recursivas. A primeira coisa a se providenciar é um critério deparada. Este vai determinar quando a função deverá parar de chamar a si mesma. Isto impedeque a função se chame infinitas vezes.64Uma função que calcule o fatorial de um número inteiro n é um bom exemplo de umafunção recursiva:#include &lt;stdio.h&gt;int fat(int n){if (n)return n*fat(n-1);else return 1;}int main(){int n;printf("\n\nDigite um valor para n: ");scanf("%d", &amp;n);printf("\nO fatorial de %d e’ %d", n, fat(n));return 0;}Note que, enquanto n não for igual a 0, a função fat chama a si mesma, cada vez comum valor menor. n=0 é critério de parada para esta função.Há certos algoritmos que são mais eficientes quando feitos de maneira recursiva, mas arecursividade é algo a ser evitado sempre que possível, pois, se usada incorretamente, tende aconsumir muita memória e ser lenta. Lembre-se que memória é consumida cada vez que ocomputador faz uma chamada a uma função. Com funções recursivas a memória docomputador pode se esgotar rapidamente.Outras QuestõesUma função, como foi dito anteriormente, é um bloco de construção muito útil. No C asfunções são flexíveis. A flexibilidade dá poder, mas exige cuidado.Funções devem ser implementadas, quando possível, da maneira mais geral possível.Isto as torna mais fáceis de serem reutilizadas e entendidas. Evite, sempre que possível,funções que usem variáveis globais.Se houver uma rotina que deve ser o mais veloz possível, seria bom implementá-la semnenhuma (ou com o mínimo de) chamadas a funções, porque uma chamada a uma funçãoconsome tempo e memória.Um outro ponto importante é que, como já sabemos um bocado a respeito de funções,quando formos ensinar uma das funções das bibliotecas do C vamos mostrar, em primeirolugar, o seu protótipo. Quem entendeu tudo que foi ensinado nesta parte sobre funções poderetirar inúmeras informações de um protótipo (tipo de retorno, nome da função, tipo dosargumentos, passagem por valor ou passagem por referência).Sugiro que neste ponto, o leitor leia um arquivo-cabeçalho como, por exemplo, ostdio.h ou o string.h. É um bom treino. Estes arquivos podem ser encontrados no diretórioapropriado do compilador que você estiver utilizando (geralmente o subdiretório include dodiretório onde você instalou o compilador).65Capítulo . 8 (DIRETIVAS DE COMPILAÇÃO)As Diretivas de CompilaçãoO pré-processador C é um programa que examina o programa fonte escrito em C eexecuta certas modificações nele, baseado nas Diretivas de Compilação. As diretivas decompilação são comandos que não são compilados, sendo dirigidos ao pré-processador, que éexecutado pelo compilador antes da execução do processo de compilação propriamente dito.Portanto, o pré-processador modifica o programa fonte, entregando para o compiladorum programa modificado. Todas as diretivas de compilação são iniciadas pelo caracter #. Asdiretivas podem ser colocadas em qualquer parte do programa. Já vimos, e usamos muito, adiretiva #include. Sabemos que ela não gera código mas diz ao compilador que ele deveincluir um arquivo externo na hora da compilação. As diretivas do C são identificadas porcomeçarem por #. As diretivas que estudaremos são definidas pelo padrão ANSI:#if#else#include#ifdef#elif#define#ifndef#endif#undefProcuraremos ser breves em suas descrições...A Diretiva includeA diretiva #include já foi usada durante o nosso curso diversas vezes. Ela diz aocompilador para incluir, na hora da compilação, um arquivo especificado. Sua forma geral é:#include "nome_do_arquivo" ou#include &lt;nome_do_arquivo&gt;A diferença entre se usar " " e &lt; &gt; é somente a ordem de procura nos diretórios peloarquivo especificado. Se você quiser informar o nome do arquivo com o caminho completo, ouse o arquivo estiver no diretório de trabalho, use " ". Se o arquivo estiver nos caminhos deprocura pré-especificados do compilador, isto é, se ele for um arquivo do próprio sistema(como é o caso de arquivos como stdio.h, string.h, etc...) use &lt; &gt;.Observe que não há ponto e vírgula após a diretiva de compilação. Esta é umacaracterística importante de todas as diretivas de compilação e não somente da diretiva#includeAs Diretivas define e undefA diretiva #define tem a seguinte forma geral:#define nome_da_macro sequência_de_caracteres66Quando você usa esta diretiva, você está dizendo ao compilador para que, toda vez queele encontrar o nome_da_macro no programa a ser compilado, ele deve substituí-lo pelasequência_de_caracteres fornecida. Isto é muito útil para deixar o programa mais geral. Vejaum exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;#define PI 3.1416#define VERSAO "2.02"int main (){printf ("Programa versao %s",VERSAO);printf ("O numero pi vale: %f",PI);return 0;}Se quisermos mudar o nosso valor de PI, ou da VERSAO, no programa acima, bastamexer no início do programa. Isto torna o programa mais flexível. Há quem diga que, em umprograma, nunca se deve usar constantes como 10, 3.1416, etc., pois estes são números queninguém sabe o que significam (muitas pessoas os chamam de "números mágicos"). Ao invésdisto, deve-se usar apenas #defines. É uma convenção de programação (que deve serseguida, pois torna o programa mais legível) na linguagem C que as macros declaradas em#defines devem ser todas em maiúsculas.Um outro uso da diretiva #define é o de simplesmente definir uma macro. Neste casousa-se a seguinte forma geral:#define nome_da_macroNeste caso o objetivo não é usar a macro no programa (pois ela seria substituída pornada), mas, sim, definir uma macro para ser usada como uma espécie de flag. Isto quer dizerque estamos definindo um valor como sendo "verdadeiro" para depois podermos testá-lo.Também é possível definir macros com argumentos. Veja o exemplo a seguir:#define max(A,B) ((A&gt;B) ? (A):(B))#define min(A,B) ((A&lt;B) ? (A):(B))...x = max(i,j);y = min(t,r);Embora pareça uma chamada de função, o uso de max (ou min) simplesmente substitui,em tempo de compilação, o código especificado. Cada ocorrência de um parâmetro formal (Aou B, na definição) será substituído pelo argumento real correspondente. Assim, a linha decódigo:x = max(i,j);será substituída pela linha:x = ((i)&gt;(j) ? (i):(j));A linha de código:x = max(p+q,r+s);será substituída pela linha:67x = ((p+q)&gt;(r+s) ? (p+q):(r+s));Isto pode ser muito útil. Verifique que as macros max e min não possuem especificaçãode tipo. Logo, elas trabalham corretamente para qualquer tipo de dado, enquanto osargumentos passados forem coerentes. Mas isto pode trazer também algumas armadilhas.Veja que a linhax = max(p++,r++);será substituída pelo códigox = ((p++)&gt;(r++) ? (p++):(r++));e em consequência, incrementará o maior valor duas vezes.Outra armadilha em macros está relacionada com o uso de parênteses. Seja a macro:#define SQR(X) X*XImagine que você utilize esta macro na expressão abaixo:y = SQR(A+B);Ao fazer isto, a substituição que será efetuada não estará correta. A expressão geradaserá:y = A+B*A+B;que obviamente é diferente de (A+B)*(A+B) !A solução para este problema é incluir parênteses na definição da macro:#define SQR(X)(X)*(X)Quando você utiliza a diretiva #define nunca deve haver espaços em branco noidentificador. Por exemplo, a macro:#define PRINT (i) printf(" %d \n", i)não funcionará corretamente porque existe um espaço em branco entre PRINT e (i). Aose tirar o espaço, a macro funcionará corretamente e poderá ser utilizada para imprimir onúmero inteiro i, saltando em seguida para a próxima linha.A diretiva #undef tem a seguinte forma geral:#undef nome_da_macroEla faz com que a macro que a segue seja apagada da tabela interna que guarda asmacros.O compilador passa a partir deste ponto a não conhecer mais esta macro.AUTO AVALIAÇÃO68Veja como você está: Escreva uma macro que retorne 1 se o seu argumento for umnúmero ímpar e 0 se for um número par.As Diretivas ifdef e endifNesta seção, e até mais a frente, veremos as diretivas de compilação condicional. Elassão muito parecidas com os comandos de execução condicional do C. As duas primeirasdiretivas que veremos são as #ifdef e #endif. Suas formas gerais são:#ifdef nome_da_macrosequência_de_declarações#endifA sequência de declarações será compilada apenas se o nome da macro estiver definido.A diretiva de compilação #endif é util para definir o fim de uma sequência de declarações paratodas as diretivas de compilação condicional. As linhas#define PORT_0 0x378.../* Linhas de codigo qualquer... */...#ifdef PORT_0#define PORTA PORT_0#include "../sys/port.h"#endifdemonstram como estas diretivas podem ser utilizadas. Caso PORT_0 tenha sidopreviamente definido, a macro PORTA é definida e o header file port.h é incluído.A Diretiva ifndefA diretiva #ifndef funciona ao contrário da diretiva #ifdef. Sua forma geral é:#ifndef nome_da_macrosequência_de_declarações#endifA sequência de declarações será compilada se o nome da macro não tiver sido definidoA Diretiva ifA diretiva #if tem a seguinte forma geral:#if expressão_constantesequência_de_declarações#endif69A sequência de declarações será compilada se a expressão-constante for verdadeira. Émuito importande ressaltar que a expressão fornecida deve ser constante, ou seja, não deveter nenhuma variável.A Diretiva elseA diretiva #else tem a seguinte forma geral:#if expressão_constantesequência_de_declarações#elsesequência_de_declarações#endifEla funciona como seu correspondente, o comando else.Imagine que você esteja trabalhando em um sistema, e deseje que todo o código possaser compilado em duas diferentes plataformas (i.e. Unix e Dos). Para obter isto, você"encapsula" toda a parte de entrada e saída em arquivos separados, que serão carregados deacordo com o header file carregado. Isto pode ser facilmente implementado da seguinte forma:#define SISTEMA DOS.../*linhas de codigo..*/...#if SISTEMA == DOS#define CABECALHO "dos_io.h"#else#define CABECALHO "unix_io.h"#endif#include CABECALHOA Diretiva elifA diretiva #elif serve para implementar a estrutura if-else-if. Sua forma geral é:#if expressão_constante_1sequência_de_declarações_1#elif expressão_constante_2sequência_de_declarações_2#elif expressão_constante_3sequência_de_declarações_3...#elif expressão_constante_nsequência_de_declarações_n#endifO funcionamento desta estrutura é idêntico ao funcionamento apresentadoanteriormente.70Capítulo . 8 (Entradas e Saídas Padronizadas)IntroduçãoO sistema de entrada e saída da linguagem C está estruturado na forma de umabiblioteca de funções. Já vimos algumas destas funções, e agora elas serão reestudadas. Novasfunções também serão apresentadas.Não é objetivo deste curso explicar, em detalhes, todas as possíveis funções da bibliotecade entrada e saída do C. A sintaxe completa destas funções pode ser encontrada no manual doseu compilador. Alguns sistemas trazem uma descrição das funções na ajuda do compilador,que pode ser acessada "on line". Isto pode ser feito, por exemplo, no Rhide.Um ponto importante é que agora, quando apresentarmos uma função, vamos, emprimeiro lugar, apresentar o seu protótipo. Você já deve ser capaz de interpretar asinformações que um protótipo nos passa. Se não, deve voltar a estudar a aula sobre funções.Outro aspecto importante, quando se discute a entrada e saída na linguagem C é oconceito de fluxo. Seja qual for o dispositivo de entrada e saída (discos, terminais, teclados,acionadores de fitas) que se estiver trabalhando, o C vai enxergá-lo como um fluxo, que nadamais é que um dispositivo lógico de entrada ou saída. Todos os fluxos são similares em seufuncionamento e independentes do dispositivo ao qual estão associados. Assim, as mesmasfunções que descrevem o acesso aos discos podem ser utilizadas para se acessar um terminalde vídeo. Todas as operações de entrada e saída são realizadas por meio de fluxos.Na linguagem C, um arquivo é entendido como um conceito que pode ser aplicado aarquivos em disco, terminais, modens, etc ... Um fluxo é associado a um arquivo através darealização de uma operação de abertura. Uma vez aberto, informações podem ser trocadasentre o arquivo e o programa. Um arquivo é dissociado de um fluxo através de uma operaçãode fechamento de arquivo.Lendo e Escrevendo CaracteresUma das funções mais básicas de um sistema é a entrada e saída de informações emdispositivos. Estes podem ser um monitor, uma impressora ou um arquivo em disco. Vamosver os principais comandos que o C nos fornece para isto.getche e getchAs funções getch() e getche() não são definidas pelo padrão ANSI. Porém, elasgeralmente são incluídas em compiladores baseados no DOS, e se encontram no header fileconio.h. Vale a pena repetir: são funções comuns apenas para compiladores baseados em DOSe, se você estiver no UNIX normalmente não terá estas funções disponíveis.Protótipos:71int getch (void);int getche (void);getch() espera que o usuário digite uma tecla e retorna este caractere. Você pode estarestranhando o fato de getch() retornar um inteiro, mas não há problema pois este inteiro é talque quando igualado a um char a conversão é feita corretamente. A função getche() funcionaexatamente como getch(). A diferença é que getche() gera um "echo" na tela antes deretornar a tecla.Se a tecla pressionada for um caractere especial estas funções retornam zero. Neste casovocê deve usar as funções novamente para pegar o código da tecla extendida pressionada.A função equivalente a getche() no mundo ANSI é o getchar(). O problema comgetchar é que o caracter lido é colocado em uma área intermediária até que o usuário digiteum &lt;ENTER&gt;, o que pode ser extremamente inconveniente em ambientes interativos.putcharProtótipo:int putchar (int c);putchar() coloca o caractere c na tela. Este caractere é colocado na posição atual docursor. Mais uma vez os tipos são inteiros, mas você não precisa se preocupar com este fato. Oheader file é stdio.h.Lendo e Escrevendo StringsgetsProtótipo:char *gets (char *s);Pede ao usuário que entre uma string, que será armazenada na string s. O ponteiro quea função retorna é o próprio s.gets não é uma função segura. Por quê? Simplesmente porque com gets pode ocorrerum estouro da quantidade de posições que foi especificada na string. Veja o exemplo abaixo:#include &lt;stdio.h&gt;int main(){char buffer[10];printf("Entre com o seu nome");gets(buffer);printf("O nome é: %s", buffer);return 0;}Se o usuário digitar como entrada:Renato Cardoso Mesquitaou seja, digitar um total de 23 caracteres: 24 posições (incluindo o ’\0’ ) serão utilizadaspara armazenar a string. Como a string buffer[] só tem 10 caracteres, os 14 caracteresadicionais serão colocados na área de memória subsequente à ocupada por ela, escrevendouma região de memória que não está reservada à string. Este efeito é conhecido como72"estouro de buffer" e pode causar problemas imprevisíveis. Uma forma de se evitar esteproblema é usar a função fgets, conforme veremos posteriormente.putsProtótipo:int puts (char *s);puts() coloca a string s na tela.AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Escreva um programa que leia nomes pelo teclado e os imprima natela. Use as funções puts e gets para a leitura e impressão na tela.Entrada e Saída FormatadaAs funções que resumem todas as funções de entrada e saída formatada no C são asfunções printf() e scanf(). Um domínio destas funções é fundamental ao programador.printfProtótipo:int printf (char *str,...);As reticências no protótipo da função indicam que esta função tem um número deargumentos variável. Este número está diretamente relacionado com a string de controle str,que deve ser fornecida como primeiro argumento. A string de controle tem dois componentes.O primeiro são caracteres a serem impressos na tela. O segundo são os comandos de formato.Como já vimos, os últimos determinam uma exibição de variáveis na saída. Os comandos deformato são precedidos de %. A cada comando de formato deve corresponder um argumentona função printf(). Se isto não ocorrer podem acontecer erros imprevisíveis no programa.Abaixo apresentamos a tabela de códigos de formato:Código Formato%c Um caracter (char)%d Um número inteiro decimal (int)%i O mesmo que %d%e Número em notação científica com o "e"minúsculo%E Número em notação científica com o "e"maiúsculo%f Ponto flutuante decimal%g Escolhe automaticamente o melhor entre %f e %e%G Escolhe automaticamente o melhor entre %f e %E%o Número octal%s String73%u Decimal "unsigned" (sem sinal)%x Hexadecimal com letras minúsculas%X Hexadecimal com letras maiúsculas%% Imprime um %%p PonteiroVamos ver alguns exemplos:Código Imprimeprintf ("Um %%%c %s",’c’,"char"); Um %c charprintf ("%X %f %e",107,49.67,49.67); 6B 49.67 4.967e1printf ("%d %o",10,10); 10 12É possível também indicar o tamanho do campo, justificação e o número de casasdecimais. Para isto usa-se códigos colocados entre o % e a letra que indica o tipo de formato.Um inteiro indica o tamanho mínimo, em caracteres, que deve ser reservado para asaída. Se colocarmos então %5d estamos indicando que o campo terá cinco caracteres decomprimento no mínimo. Se o inteiro precisar de mais de cinco caracteres para ser exibidoentão o campo terá o comprimento necessário para exibi-lo. Se o comprimento do inteiro formenor que cinco então o campo terá cinco de comprimento e será preenchido com espaços embranco. Se se quiser um preenchimento com zeros pode-se colocar um zero antes do número.Temos então que %05d reservará cinco casas para o número e se este for menor então sefará o preenchimento com zeros.O alinhamento padrão é à direita. Para se alinhar um número à esquerda usa-se um sinal- antes do número de casas. Então %-5d será o nosso inteiro com o número mínimo de cincocasas, só que justificado a esquerda.Pode-se indicar o número de casas decimais de um número de ponto flutuante. Porexemplo, a notação %10.4f indica um ponto flutuante de comprimento total dez e com 4casas decimais. Entretanto, esta mesma notação, quando aplicada a tipos como inteiros estrings indica o número mínimo e máximo de casas. Então %5.8d é um inteiro comcomprimento mínimo de cinco e máximo de oito.Vamos ver alguns exemplos:Código Imprimeprintf ("%-5.2f",456.671); | 456.67|printf ("%5.2f",2.671); | 2.67|printf ("%-10s","Ola"); |Ola |Nos exemplos o "pipe" ( | ) indica o início e o fim do campo mas não são escritos na tela.scanfProtótipo:int scanf (char *str,...);A string de controle str determina, assim como com a função printf(), quantosparâmetros a função vai necessitar. Devemos sempre nos lembrar que a função scanf() devereceber ponteiros como parâmetros. Isto significa que as variáveis que não sejam por naturezaponteiros devem ser passadas precedidas do operador &amp;. Os especificadores de formato de74entrada são muito parecidos com os de printf(). Os caracteres de conversão d, i, u e x podemser precedidos por h para indicarem que um apontador para short ao invés de int aparece nalista de argumento, ou pela letra l (letra ele) para indicar que que um apontador para longaparece na lista de argumento. Semelhantemente, os caracteres de conversão e, f e g podemser precedidos por l para indicarem que um apontador para double ao invés de float está nalista de argumento. Exemplos:Código Formato%c Um único caracter (char)%d Um número decimal (int)%i Um número inteiro%hi Um short int%li Um long int%e Um ponto flutuante%f Um ponto flutuante%lf Um double%h Inteiro curto%o Número octal%s String%x Número hexadecimal%p Ponteirosprintf e sscanfsprintf e sscanf são semelhantes a printf e scanf. Porém, ao invés de escreverem nasaída padrão ou lerem da entrada padrão, escrevem ou leem em uma string. Os protótipossão:int sprintf (char *destino, char *controle, ...);int sscanf (char *destino, char *controle, ...);Estas funções são muito utilizadas para fazer a conversão entre dados na forma numéricae sua representação na forma de strings. No programa abaixo, por exemplo, a variável i é"impressa" em string1. Além da representação de i como uma string, string1 também conterá"Valor de i=" .#include &lt;stdio.h&gt;int main(){int i;char string1[20];printf( " Entre um valor inteiro: ");scanf("%d", &amp;i);sprintf(string1,"Valor de i = %d", i);puts(string1);return 0;}Já no programa abaixo, foi utilizada a função sscanf para converter a informaçãoarmazenada em string1 em seu valor numérico:#include &lt;stdio.h&gt;int main()75{int i, j, k;char string1[]= "10 20 30";sscanf(string1, "%d %d %d", &amp;i, &amp;j, &amp;k);printf("Valores lidos: %d, %d, %d", i, j, k);return 0;}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Escreva um programa que leia (via teclado) e apresente umamatriz 3X3 na tela. Utilize os novos códigos de formato aprendidos para que a matriz seapresente corretamente identada. Altere os tipos de dados da matriz (int, float, double) everifique a formatação correta para a identação. Verifique também a leitura e impressão denúmeros hexadecimais.Abrindo e Fechando um ArquivoO sistema de entrada e saída do ANSI C é composto por uma série de funções, cujosprotótipos estão reunidos em stdio.h . Todas estas funções trabalham com o conceito de"ponteiro de arquivo". Este não é um tipo propriamente dito, mas uma definição usando ocomando typedef. Esta definição também está no arquivo stdio.h. Podemos declarar umponteiro de arquivo da seguinte maneira:FILE *p;p será então um ponteiro para um arquivo. É usando este tipo de ponteiro que vamospoder manipular arquivos no C.fopenEsta é a função de abertura de arquivos. Seu protótipo é:FILE *fopen (char *nome_do_arquivo,char *modo);O nome_do_arquivo determina qual arquivo deverá ser aberto. Este nome deve serválido no sistema operacional que estiver sendo utilizado. O modo de abertura diz à funçãofopen() que tipo de uso você vai fazer do arquivo. A tabela abaixo mostra os valores de modoválidos:Modo Significado"r" Abre um arquivo texto para leitura. O arquivo deve existir antes de ser aberto."w"Abrir um arquivo texto para gravação. Se o arquivo não existir, ele será criado. Se jáexistir, o conteúdo anterior será destruído."a"Abrir um arquivo texto para gravação. Os dados serão adicionados no fim do arquivo("append"), se ele já existir, ou um novo arquivo será criado, no caso de arquivo nãoexistente anteriormente."rb"Abre um arquivo binário para leitura. Igual ao modo "r" anterior, só que o arquivo ébinário."wb"Cria um arquivo binário para escrita, como no modo "w" anterior, só que o arquivo ébinário."ab" Acrescenta dados binários no fim do arquivo, como no modo "a" anterior, só que o76arquivo é binário."r+"Abre um arquivo texto para leitura e gravação. O arquivo deve existir e pode sermodificado."w+"Cria um arquivo texto para leitura e gravação. Se o arquivo existir, o conteúdoanterior será destruído. Se não existir, será criado."a+"Abre um arquivo texto para gravação e leitura. Os dados serão adicionados no fim doarquivo se ele já existir, ou um novo arquivo será criado, no caso de arquivo nãoexistente anteriormente."r+b"Abre um arquivo binário para leitura e escrita. O mesmo que "r+" acima, só que oarquivo é binário."w+b"Cria um arquivo binário para leitura e escrita. O mesmo que "w+" acima, só que oarquivo é binário."a+b"Acrescenta dados ou cria uma arquivo binário para leitura e escrita. O mesmo que"a+" acima, só que o arquivo é binárioPoderíamos então, para abrir um arquivo binário para escrita, escrever:FILE *fp; /* Declaração da estruturafp=fopen ("exemplo.bin","wb"); /* o arquivo se chama exemplo.bin e está localizado nodiretório corrente */if (!fp)printf ("Erro na abertura do arquivo.");A condição !fp testa se o arquivo foi aberto com sucesso porque no caso de um erro afunção fopen() retorna um ponteiro nullo (NULL).Uma vez aberto um arquivo, vamos poder ler ou escrever nele utilizando as funções queserão apresentadas nas próximas páginas.Toda vez que estamos trabalhando com arquivos, há uma espécie de posição atual noarquivo. Esta é a posição de onde será lido ou escrito o próximo caractere. Normalmente, numacesso sequencial a um arquivo, não temos que mexer nesta posição pois quando lemos umcaractere a posição no arquivo é automaticamente atualizada. Num acesso randômico teremosque mexer nesta posição (ver fseek()).exitAqui abrimos um parênteses para explicar a função exit() cujo protótipo é:void exit (int codigo_de_retorno);Para utilizá-la deve-se colocar um include para o arquivo de cabeçalho stdlib.h. Estafunção aborta a execução do programa. Pode ser chamada de qualquer ponto no programa efaz com que o programa termine e retorne, para o sistema operacional, o código_de_retorno. Aconvenção mais usada é que um programa retorne zero no caso de um término normal eretorne um número não nulo no caso de ter ocorrido um problema. A função exit() se tornaimportante em casos como alocação dinâmica e abertura de arquivos pois nestes casos, se oprograma não conseguir a memória necessária ou abrir o arquivo, a melhor saída pode serterminar a execução do programa. Poderíamos reescrever o exemplo da seção anterior usandoagora o exit() para garantir que o programa não deixará de abrir o arquivo:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt; /* Para a função exit() */main (void){FILE *fp;77...fp=fopen ("exemplo.bin","wb");if (!fp){printf ("Erro na abertura do arquivo. Fim de programa.");exit (1);}...return 0;}fcloseQuando acabamos de usar um arquivo que abrimos, devemos fechá-lo. Para tanto usa-sea função fclose():int fclose (FILE *fp);O ponteiro fp passado à função fclose() determina o arquivo a ser fechado. A funçãoretorna zero no caso de sucesso.Fechar um arquivo faz com que qualquer caracter que tenha permanecido no "buffer"associado ao fluxo de saída seja gravado. Mas, o que é este "buffer"? Quando você enviacaracteres para serem gravados em um arquivo, estes caracteres são armazenadostemporariamente em uma área de memória (o "buffer") em vez de serem escritos em discoimediatamente. Quando o "buffer" estiver cheio, seu conteúdo é escrito no disco de uma vez. Arazão para se fazer isto tem a ver com a eficiência nas leituras e gravações de arquivos. Se,para cada caracter que fossemos gravar, tivéssemos que posicionar a cabeça de gravação emum ponto específico do disco, apenas para gravar aquele caracter, as gravações seriam muitolentas. Assim estas gravações só serão efetuadas quando houver um volume razoável deinformações a serem gravadas ou quando o arquivo for fechado.A função exit() fecha todos os arquivos que um programa tiver aberto.Lendo e Escrevendo Caracteres em ArquivosputcA função putc é a primeira função de escrita de arquivo que veremos. Seu protótipo é:int putc (int ch,FILE *fp);Escreve um caractere no arquivo.O programa a seguir lê uma string do teclado e escreve-a, caractere por caractere em umarquivo em disco (o arquivo arquivo.txt, que será aberto no diretório corrente).#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *fp;char string[100];int i;fp = fopen("arquivo.txt","w"); /* Arquivo ASCII, para escrita */if(!fp){78printf( "Erro na abertura do arquivo");exit(0);}printf("Entre com a string a ser gravada no arquivo:");gets(string);for(i=0; string[i]; i++) putc(string[i], fp); /* Grava a string, caractere a caractere */fclose(fp);return 0;}Depois de executar este programa, verifique o conteúdo do arquivo arquivo.txt (vocêpode usar qualquer editor de textos). Você verá que a string que você digitou está armazenadanele.getcRetorna um caractere lido do arquivo. Protótipo:int getc (FILE *fp);feofEOF ("End of file") indica o fim de um arquivo. Às vezes, é necessário verificar se umarquivo chegou ao fim. Para isto podemos usar a função feof(). Ela retorna não-zero se oarquivo chegou ao EOF, caso contrário retorna zero. Seu protótipo é:int feof (FILE *fp);Outra forma de se verificar se o final do arquivo foi atingido é comparar o caractere lidopor getc com EOF. O programa a seguir abre um arquivo já existente e o lê, caracter porcaracter, até que o final do arquivo seja atingido. Os caracteres lidos são apresentados na tela:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *fp;char c;fp = fopen("arquivo.txt","r"); /* Arquivo ASCII, para leitura */if(!fp){printf( "Erro na abertura do arquivo");exit(0);}while((c = getc(fp) ) != EOF) /* Enquanto não chegar ao final do arquivo */printf("%c", c); /* imprime o caracter lido */fclose(fp);return 0;}A seguir é apresentado um programa onde várias operações com arquivos são realizadas,usando as funções vistas nesta página. Primeiro o arquivo é aberto para a escrita, e imprimesealgo nele. Em seguida, o arquivo é fechado e novamente aberto para a leitura. Verifique oexemplo.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;79#include &lt;string.h&gt;void main(){FILE *p;char c, str[30], frase[80] = "Este e um arquivo chamado: ";int i;/* Le um nome para o arquivo a ser aberto: */printf("\n\n Entre com um nome para o arquivo:\n");gets(str);if (!(p = fopen(str,"w"))) /* Caso ocorra algum erro na abertura do arquivo..*/{ /* o programa aborta automaticamente */printf("Erro! Impossivel abrir o arquivo!\n");exit(1);}/* Se nao houve erro, imprime no arquivo e o fecha ...*/strcat(frase, str);for (i=0; frase[i]; i++)putc(frase[i],p);fclose(p);/* Abre novamente para leitura */p = fopen(str,"r");c = getc(p); /* Le o primeiro caracter */while (!feof(p)) /* Enquanto não se chegar no final do arquivo */{printf("%c",c); /* Imprime o caracter na tela */c = getc(p); /* Le um novo caracter no arquivo */}fclose(p); /* Fecha o arquivo */}Auto-AvaliaçãoVeja como você está: escreva um programa que abra um arquivo texto e conte o númerode caracteres presentes nele. Imprima o número de caracteres na tela.Outros Comandos de Acesso a ArquivosArquivos pré-definidosQuando se começa a execução de um programa, o sistema automaticamente abre algunsarquivos pré-definidos:stdin: dispositivo de entrada padrão (geralmente o teclado)stdout: dispositivo de saída padrão (geralmente o vídeo)stderr: dispositivo de saída de erro padrão (geralmente o vídeo)stdaux: dispositivo de saída auxiliar (em muitos sistemas, associado à portaserial)80stdprn : dispositivo de impressão padrão (em muitos sistemas, associado àporta paralela)Cada uma destas constantes pode ser utilizada como um ponteiro para FILE, para acessaros periféricos associados a eles. Desta maneira, pode-se, por exemplo, usar:ch =getc(stdin);para efetuar a leitura de um caracter a partir do teclado, ou :putc(ch, stdout);para imprimí-lo na tela.fgetsPara se ler uma string num arquivo podemos usar fgets() cujo protótipo é:char *fgets (char *str, int tamanho,FILE *fp);A função recebe 3 argumentos: a string a ser lida, o limite máximo de caracteres a seremlidos e o ponteiro para FILE, que está associado ao arquivo de onde a string será lida. A funçãolê a string até que um caracter de nova linha seja lido ou tamanho-1 caracteres tenham sidolidos. Se o caracter de nova linha (’\n’) for lido, ele fará parte da string, o que não aconteciacom gets. A string resultante sempre terminará com ’\0’ (por isto somente tamanho-1caracteres, no máximo, serão lidos).A função fgets é semelhante à função gets() porém, além dela poder fazer a leitura apartir de um arquivo de dados e incluir o caracter de nova linha na string, ela ainda especificao tamanho máximo da string de entrada. Como vimos, a função gets não tinha este controle, oque poderia acarretar erros de "estouro de buffer". Portanto, levando em conta que o ponteirofp pode ser substituído por stdin, como vimos acima, uma alternativa ao uso de gets é usar aseguinte construção:fgets (str, tamanho, stdin);onde str e’ a string que se está lendo e tamanho deve ser igual ao tamanho alocado paraa string subtraído de 1, por causa do ’\0’.fputsProtótipo:char *fputs (char *str,FILE *fp);Escreve uma string num arquivo.ferror e perrorProtótipo de ferror:int ferror (FILE *fp);A função retorna zero, se nenhum erro ocorreu e um número diferente de zero se algumerro ocorreu durante o acesso ao arquivo.ferror() se torna muito útil quando queremos verificar se cada acesso a um arquivo tevesucesso, de modo que consigamos garantir a integridade dos nossos dados. Na maioria doscasos, se um arquivo pode ser aberto, ele pode ser lido ou gravado. Porém, existem situações81em que isto não ocorre. Por exemplo, pode acabar o espaço em disco enquanto gravamos, ouo disco pode estar com problemas e não conseguimos ler, etc.Uma função que pode ser usada em conjunto com ferror() é a função perror() (printerror), cujo argumento é uma string que normalmente indica em que parte do programa oproblema ocorreu.No exemplo a seguir, fazemos uso de ferror, perror e fputs#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *pf;char string[100];if((pf = fopen("arquivo.txt","w")) ==NULL){printf("\nNao consigo abrir o arquivo ! ");exit(1);}do{printf("\nDigite uma nova string. Para terminar, digite &lt;enter&gt;: ");gets(string);fputs(string, pf);putc(’\n’, pf);if(ferror(pf)){perror("Erro na gravacao");fclose(pf);exit(1);}} while (strlen(string) &gt; 0);fclose(pf);}freadPodemos escrever e ler blocos de dados. Para tanto, temos as funções fread() efwrite(). O protótipo de fread() é:unsigned fread (void *buffer, int numero_de_bytes, int count, FILE *fp);O buffer é a região de memória na qual serão armazenados os dados lidos. O número debytes é o tamanho da unidade a ser lida. count indica quantas unidades devem ser lidas. Istosignifica que o número total de bytes lidos é:numero_de_bytes*countA função retorna o número de unidades efetivamente lidas. Este número pode ser menorque count quando o fim do arquivo for encontrado ou ocorrer algum erro.Quando o arquivo for aberto para dados binários, fread pode ler qualquer tipo de dados.fwriteA função fwrite() funciona como a sua companheira fread(), porém escrevendo noarquivo. Seu protótipo é:82unsigned fwrite(void *buffer,int numero_de_bytes,int count,FILE *fp);A função retorna o número de itens escritos. Este valor será igual a count a menos queocorra algum erro.O exemplo abaixo ilustra o uso de fwrite e fread para gravar e posteriormente ler umavariável float em um arquivo binário.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *pf;float pi = 3.1415;float pilido;if((pf = fopen("arquivo.bin", "wb")) == NULL) /* Abre arquivo binário para escrita */{printf("Erro na abertura do arquivo");exit(1);}if(fwrite(&amp;pi, sizeof(float), 1,pf) != 1) /* Escreve a variável pi */printf("Erro na escrita do arquivo");fclose(pf); /* Fecha o arquivo */if((pf = fopen("arquivo.bin", "rb")) == NULL) /* Abre o arquivo novamente para leitura */{printf("Erro na abertura do arquivo");exit(1);}if(fread(&amp;pilido, sizeof(float), 1,pf) != 1) /* Le em pilido o valor da variável armazenadaanteriormente */printf("Erro na leitura do arquivo");printf("\nO valor de PI, lido do arquivo e’: %f", pilido);fclose(pf);return(0);}Note-se o uso do operador sizeof, que retorna o tamanho em bytes da variável ou do tipode dados.fseekPara se fazer procuras e acessos randômicos em arquivos usa-se a função fseek(). Estamove a posição corrente de leitura ou escrita no arquivo de um valor especificado, a partir deum ponto especificado. Seu protótipo é:int fseek (FILE *fp,long numbytes,int origem);O parâmetro origem determina a partir de onde os numbytes de movimentação serãocontados. Os valores possíveis são definidos por macros em stdio.h e são:Nome Valor SignificadoSEEK_SET 0 Início do arquivoSEEK_CUR 1 Ponto corrente no arquivoSEEK_END 2 Fim do arquivo83Tendo-se definido a partir de onde irá se contar, numbytes determina quantos bytes dedeslocamento serão dados na posição atual.rewindA função rewind() de protótipovoid rewind (FILE *fp);retorna a posição corrente do arquivo para o início.removeProtótipo:int remove (char *nome_do_arquivo);Apaga um arquivo especificado.O exercício da página anterior poderia ser reescrito usando-se, por exemplo, fgets() efputs(), ou fwrite() e fread(). A seguir apresentamos uma segunda versão que se usa dasfunções fgets() e fputs(), e que acrescenta algumas inovações.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *p;char str[30], frase[] = "Este e um arquivo chamado: ", resposta[80];int i;/* Le um nome para o arquivo a ser aberto: */printf("\n\n Entre com um nome para o arquivo:\n");fgets(str,29,stdin); /* Usa fgets como sefosse gets */for(i=0; str[i]; i++) if(str[i]==’\n’) str[i]=0; /* Elimina o \n da string lida */if (!(p = fopen(str,"w"))) /* Caso ocorra algum erro naabertura do arquivo..*/{ /* o programa abortaautomaticamente */printf("Erro! Impossivel abrir o arquivo!\n");exit(1);}/* Se nao houve erro, imprime no arquivo, e o fecha ...*/fputs(frase, p);fputs(str,p);fclose(p);/* abre novamente e le */p = fopen(str,"r");fgets(resposta, 79, p);printf("\n\n%s\n", resposta);fclose(p); /* Fecha o arquivo */remove(str); /* Apaga o arquivo */84return(0);}Fluxos PadrãoOs fluxos padrão em arquivos permitem ao programador ler e escrever em arquivos damaneira padrão com a qual o já líamos e escrevíamos na tela.fprintfA função fprintf() funciona como a função printf(). A diferença é que a saída defprintf() é um arquivo e não a tela do computador. Protótipo:int fprintf (FILE *fp,char *str,...);Como já poderíamos esperar, a única diferença do protótipo de fprintf() para o deprintf() é a especificação do arquivo destino através do ponteiro de arquivo.fscanfA função fscanf() funciona como a função scanf(). A diferença é que fscanf() lê de umarquivo e não do teclado do computador. Protótipo:int fscanf (FILE *fp,char *str,...);Como já poderíamos esperar, a única diferença do protótipo de fscanf() para o descanf() é a especificação do arquivo destino através do ponteiro de arquivo.Talvez a forma mais simples de escrever o programa da página 79 e 80 se usandofprintf () e fscanf(). Fica assim:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;int main(){FILE *p;char str[80],c;/* Le um nome para o arquivo a ser aberto: */printf("\n\n Entre com um nome para o arquivo:\n");gets(str);if (!(p = fopen(str,"w"))) /* Caso ocorra algum erro na abertura do arquivo..*/{ /* o programa aborta automaticamente */printf("Erro! Impossivel abrir o arquivo!\n");exit(1);}/* Se nao houve erro, imprime no arquivo, fecha ...*/fprintf(p,"Este e um arquivo chamado:\n%s\n", str);fclose(p);/* abre novamente para a leitura */p = fopen(str,"r");while (!feof(p)){fscanf(p,"%c",&amp;c);printf("%c",c);85}fclose(p);return(0);}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Escreva um programa que leia uma lista de nomes e idades de umarquivo texto. Prepare um arquivo para ser lido com nomes e idades. Apresente os dados lidosem forma de tabela na tela. Use as funções de sua preferência, mas faça pelo menos duasversões do programa usando funções de leitura diferentes.86Capítulo . 9 (Tipos de Dados Avançados)Modificadores de AcessoEstes modificadores, como o próprio nome indica, mudam a maneira com a qual avariável é acessada e modificada.constO modificador const faz com que a variável não possa ser modificada no programa.Como o nome já sugere é útil para se declarar constantes. Poderíamos ter, por exemplo:const float PI=3.141;Podemos ver pelo exemplo que as variáveis com o modificador const podem serinicializadas. Mas PI não poderia ser alterado em qualquer outra parte do programa. Se oprogramador tentar modificar PI o compilador gerará um erro de compilação.O uso mais importante de const não é declarar variáveis constantes no programa. Seuuso mais comum é evitar que um parâmetro de uma função seja alterado pela função. Isto émuito útil no caso de um ponteiro, pois o conteúdo de um ponteiro pode ser alterado por umafunção. Para tanto, basta declarar o parâmetro como const. Veja o exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;int sqr (const int *num);main (void){int a=10;int b;b=sqr (&amp;a);}int sqr (const int *num){return ((*num)*(*num));}No exemplo, num está protegido contra alterações. Isto quer dizer que, se tentássemosfazer*num=10;dentro da função sqr() o compilador daria uma mensagem de erro.volatileO modificador volatile diz ao compilador que a variável em questão pode ser alteradasem que este seja avisado. Isto evita "bugs" seríssimos. Digamos que, por exemplo, tenhamosuma variável que o BIOS do computador altera de minuto em minuto (um relógio porexemplo). Seria muito bom que declarássemos esta variável como sendo volatile.Especificadores de Classe de Armazenamento87Estes modificadores de tipo atuam sobre a maneira com a qual o compilador vaiarmazenar a variável.autoO especificador de classe de armazenamento auto define variáveis automáticas, isto é,variáveis locais. Raramente usado pois todas as variáveis locais do C são auto por definição.externO extern define variáveis que serão usadas em um arquivo apesar de terem sidodeclaradas em outro. Ao contrário dos programas até aqui vistos, podemos ter programas devários milhares de linhas. Estes podem ser divididos em vários arquivos (módulos) que serãocompilados separadamente. Digamos que para um programa grande tenhamos duas variáveisglobais: um inteiro count e um float sum. Estas variáveis são declaradas normalmente emum dos módulos do programa. Por exemplo:int count;float sum;main (void){...return 0;}Num outro módulo do programa temos uma rotina que deve usar as variáveis globaisacima. Digamos que a rotina que queremos se chama RetornaCount() e retorna o valor atualde count. O problema é que este módulo será compilado em separado e não tomaráconhecimento dos outros módulos. O que fazer? Será que funcionaria se fizermos assim:int count; /* errado */float sum;int RetornaCount (void){return count;}Não. O módulo compilaria sem problema, mas, na hora que fizermos a linkagem (uniãodos módulos já compilados para gerar o executável) vamos nos deparar com uma mensagemde erro dizendo que as variáveis globais count e sum foram declaradas mais de uma vez. Amaneira correta de se escrever o módulo com a função RetornaCount() é:extern int count; /* certo */extern float sum;int RetornaCount (void){return count;}Assim, o compilador irá saber que count e sum estão sendo usados no bloco mas queforam declarados em outro.staticO funcionamento das variáveis declaradas como static depende se estas são globais oulocais.Variáveis globais static funcionam como variáveis globais dentro de um módulo, ou seja,são variáveis globais que não são (e nem podem ser) conhecidas em outros modulos. Isto é88util se quisermos isolar pedaços de um programa para evitar mudanças acidentais em variáveisglobais.Variáveis locais static são variáveis cujo valor é mantido de uma chamada da funçãopara a outra. Veja o exemplo:int count (void){static int num=0;num++;return num;}A função count() retorna o número de vezes que ela já foi chamada. Veja que a variávellocal int é inicializada. Esta inicialização só vale para a primeira vez que a função é chamadapois num deve manter o seu valor de uma chamada para a outra. O que a função faz éincrementar num a cada chamada e retornar o seu valor. A melhor maneira de se entenderesta variável local static é implementando. Veja por si mesmo, executando seu próprioprograma que use este conceito.registerO computador tem a memória principal e os registradores da CPU. As variáveis (assimcomo o programa como um todo) são armazenados na memória. O modificador register diz aocompilador que a variável em questão deve ser, se possível, usada em um registrador da CPU.Vamos agora ressaltar vários pontos importantes. Em primeiro lugar, porque usar oregister? Variáveis nos registradores da CPU vão ser acessadas em um tempo muito menorpois os registradores são muito mais rápidos que a memória. Em segundo lugar, em que tipode variável usar o register? O register não pode ser usado em variáveis globais. Istoimplicaria que um registrador da CPU ficaria o tempo todo ocupado por conta de uma variável.Os tipos de dados onde é mais aconselhado o uso do register são os tipos char e int, maspode-se usá-lo em qualquer tipo de dado. Em terceiro lugar, o register é um pedido que oprogramador faz ao compilador. Este não precisa ser atendido necessariamente.Um exemplo do uso do register é dado:main (void){register int count;for (count=0;count&lt;10;count++){...}return 0;}O loop for acima será executado mais rapidamente do que seria se não usássemos oregister. Este é o uso mais recomendável para o register: uma variável que será usadamuitas vezes em seguida.Auto-AvaliaçãoVeja como você está:89Considerando o conceito e finalidade dos modificadores de tipo, relacione as afirmativascom as palavras reservadas correspondentes (todas as afirmativas devem ser preenchidas como número relacionado ao modificador correspondente, e existe pelo menos uma afirmativa paracada modificador):(1)const (3)extern (5)register (7)void(2)volatile (4)static (6)auto( ) informa ao compilador que o valor da variável não pode ser alterado por nenhum comandodo programa, mas que pode ser inicializado( ) informa ao compilador que nenhum valor será devolvido pela função( ) informa ao compilador que a variável pode ser modificada por algum evento que não estásob o controle do programa( ) avisa ao compilador que as variáveis que o seguem já foram declaradas em outro lugar( ) torna a variável permanente, mantendo seu valor entre chamadas( ) útil ao escrever funções generalizadas e funções de biblioteca que podem ser usadas poroutros programadores, pois permite esconder porções do programa de outras partes do código,evitando assim o uso de variável global( ) quando apontadores forem passados para a função, garante que nenhum código nafunção poderá modificar os objetos apontados( ) armazena o valor da variável em um registrador da CPU, acelerando operações( ) usada para declarar variáveis locais automáticas, mas muito pouco usada por já ser opadrão (default)( ) avisa ao compilador que a variável em questão sera largamente usada e deve permaneceracessível da forma mais eficiente possível( ) permite ao compilador conhecer a variável sem criar armazenamento para ela novamenteem outro moduloConversão de TiposEm atribuições no C temos o seguinte formato:destino=orígem;Se o destino e a orígem são de tipos diferentes o compilador faz uma conversão entre ostipos. Nem todas as conversões são possíveis. O primeiro ponto a ser ressaltado é que o valorde origem é convertido para o valor de destino antes de ser atribuído e não o contrário.É importante lembrar que quando convertemos um tipo numérico para outro nós nuncaganhamos precisão. Nós podemos perder precisão ou no máximo manter a precisão anterior.Isto pode ser entendido de uma outra forma. Quando convertemos um número não estamosintroduzindo no sistema nenhuma informação adicional. Isto implica que nunca vamos ganharprecisão.Abaixo vemos uma tabela de conversões numéricas com perda de precisão, para umcompilador com palavra de 16 bits:De Para Informação Perdidaunsigned char char Valores maiores que 127 são alteradosshort int char Os 8 bits de mais alta ordemint char Os 8 bits de mais alta ordemlong int char Os 24 bits de mais alta ordem90long int short int Os 16 bits de mais alta ordemlong int int Os 16 bits de mais alta ordemfloat int Precisão - resultado arredondadodouble float Precisão - resultado arredondadolong double double Precisão - resultado arredondadoModificadores de FunçõesA forma geral de uma função é, como já foi visto,tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros){corpo_da_função}Uma função pode aceitar um modificador de tipo. Este vai modificar o modo como afunção opera na passagem de parâmetros. A forma geral da função ficaria então:modificador_de_tipo tipo_de_retorno nome_da_função (declaração_de_parâmetros){corpo_da_função}O nosso curso não aborda detalhes do funcionamento interno de funções. Para sabermais, consulte o manual do seu compilador ou algum livro especializado.pascalFaz com que a função use a convenção de funções da linguagem de programação Pascal.Isto faz com que as funções sejam compatíveis com programas em Pascal.cdeclO modificador de tipo cdecl faz com que a função use a convenção para funções do C.Raramente é usado pois é o default. Pode-se pensar no cdecl como sendo o "inverso" dopascal.interruptDiz ao compilador que a função em questão será usada como um manipulador deinterrupções. Isto faz com que o compilador preserve os registradores da CPU antes e depoisda chamada à função. Mais uma vez este tópico está fora do escopo do curso.Ponteiros para FunçõesO C permite que acessemos variáveis e funções através de ponteiros! Podemos entãofazer coisas como, por exemplo, passar uma função como argumento para outra função. Umponteiro para uma função tem a seguinte declaração:tipo_de_retorno (*nome_do_ponteiro)();outipo_de_retorno (*nome_do_ponteiro)(declaração_de_parâmetros);Repare nos parênteses que devem ser colocados obrigatoriamente. Se declaramos:tipo_de_retorno * nome(declaração_de_parâmetros);Estaríamos, na realidade, declarando uma função que retornaria um ponteiro para o tipoespecificado.91Porém, não é obrigatório se declarar os parâmetros da função. Veja um exemplo do usode ponteiros para funções:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;void PrintString (char *str, int (*func)(const char *));main (void){char String [20]="Curso de C.";int (*p)(const char *); /* Declaracao do ponteiro para funçãoFuncao apontada e’ inteira e recebe como parametrouma string constante */p=puts; /* O ponteiro p passa a apontar para a função putsque tem o seguinte prototipo: int puts(const char *) */PrintString (String, p); /* O ponteiro é passado como parametro para PrintString*/return 0;}void PrintString (char *str, int (*func)(const char *)){(*func)(str); /* chamada a função através do ponteiro para função */func(str); /* maneira também válida de se fazer a chamada a função putsatravés do ponteiro para função func */}Veja que fizemos a atribuição de puts a p simplesmente usando:p = puts;Disto, concluímos que o nome de uma função (sem os parênteses) é, na realidade, oendereço daquela função! Note, também, as duas formas alternativas de se chamar umafunção através de um ponteiro. No programa acima, fizemos esta chamada por:(*func)(str);efunc(str);Estas formas são equivalentes entre si.Além disto, no programa, a função PrintString() usa uma função qualquer func paraimprimir a string na tela. O programador pode então fornecer não só a string mas também afunção que será usada para imprimí-la. No main() vemos como podemos atribuir, ao ponteiropara funções p, o endereço da função puts() do C.Em síntese, ao declarar um ponteiro para função, podemos atribuir a este ponteiro oendereço de uma função e podemos também chamar a função apontada através dele. Nãopodemos fazer algumas coisas que fazíamos com ponteiros "normais", como, por exemplo,incrementar ou decrementar um ponteiro para função.Alocação DinâmicaA alocação dinâmica permite ao programador alocar memória para variáveis quando oprograma está sendo executado. Assim, poderemos definir, por exemplo, um vetor ou uma92matriz cujo tamanho descobriremos em tempo de execução. O padrão C ANSI define apenas 4funções para o sistema de alocação dinâmica, disponíveis na biblioteca stdlib.h:No entanto, existem diversas outras funções que são amplamente utilizadas, masdependentes do ambiente e compilador. Neste curso serão abordadas somente estas funçõespadronizadas.mallocA função malloc() serve para alocar memória e tem o seguinte protótipo:void *malloc (unsigned int num);A funçao toma o número de bytes que queremos alocar (num), aloca na memória eretorna um ponteiro void * para o primeiro byte alocado. O ponteiro void * pode ser atribuídoa qualquer tipo de ponteiro. Se não houver memória suficiente para alocar a memóriarequisitada a função malloc() retorna um ponteiro nulo. Veja um exemplo de alocaçãodinâmica com malloc():#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt; /* Para usar malloc() */main (void){int *p;int a;int i;... /* Determina o valor de a em algum lugar */p=(int *)malloc(a*sizeof(int)); /* Aloca a números inteirosp pode agora ser tratado como umvetor coma posicoes */if (!p){printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");exit;}for (i=0; i&lt;a ; i++) /* p pode ser tratado como um vetor com aposicoes */p[i] = i*i;...return 0;}No exemplo acima, é alocada memória suficiente para se armazenar a números inteiros.O operador sizeof() retorna o número de bytes de um inteiro. Ele é util para se saber otamanho de tipos. O ponteiro void* que malloc() retorna é convertido para um int* pelo caste é atribuído a p. A declaração seguinte testa se a operação foi bem sucedida. Se não tiversido, p terá um valor nulo, o que fará com que !p retorne verdadeiro. Se a operação tiver sido93bem sucedida, podemos usar o vetor de inteiros alocados normalmente, por exemplo,indexando-o de p[0] a p[(a-1)].callocA função calloc() também serve para alocar memória, mas possui um protótipo umpouco diferente:void *calloc (unsigned int num, unsigned int size);A funçao aloca uma quantidade de memória igual a num * size, isto é, aloca memóriasuficiente para um vetor de num objetos de tamanho size. Retorna um ponteiro void * para oprimeiro byte alocado. O ponteiro void * pode ser atribuído a qualquer tipo de ponteiro. Senão houver memória suficiente para alocar a memória requisitada a função calloc() retornaum ponteiro nulo. Veja um exemplo de alocação dinâmica com calloc():#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt; /* Para usar calloc() */main (void){int *p;int a;int i;... /* Determina o valor de a em algum lugar */p=(int *)calloc(a,sizeof(int)); /* Aloca a números inteirosp pode agora ser tratado como umvetor coma posicoes */if (!p){printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");exit;}for (i=0; i&lt;a ; i++) /* p pode ser tratado como um vetor com aposicoes */p[i] = i*i;...return 0;}No exemplo acima, é alocada memória suficiente para se colocar a números inteiros. Ooperador sizeof() retorna o número de bytes de um inteiro. Ele é util para se saber o tamanhode tipos. O ponteiro void * que calloc() retorna é convertido para um int * pelo cast e éatribuído a p. A declaração seguinte testa se a operação foi bem sucedida. Se não tiver sido, pterá um valor nulo, o que fará com que !p retorne verdadeiro. Se a operação tiver sido bem94sucedida, podemos usar o vetor de inteiros alocados normalmente, por exemplo, indexando-ode p[0] a p[(a-1)].reallocA função realloc() serve para realocar memória e tem o seguinte protótipo:void *realloc (void *ptr, unsigned int num);A funçao modifica o tamanho da memória previamente alocada apontada por *ptr paraaquele especificado por num. O valor de num pode ser maior ou menor que o original. Umponteiro para o bloco é devolvido porque realloc() pode precisar mover o bloco para aumentarseu tamanho. Se isso ocorrer, o conteúdo do bloco antigo é copiado no novo bloco, e nenhumainformação é perdida. Se ptr for nulo, aloca size bytes e devolve um ponteiro; se size é zero,a memória apontada por ptr é liberada. Se não houver memória suficiente para a alocação, umponteiro nulo é devolvido e o bloco original é deixado inalterado.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt; /* Para usar malloc() e realloc*/main (void){int *p;int a;int i;... /* Determina o valor de a em algum lugar */a = 30;p=(int *)malloc(a*sizeof(int)); /* Aloca a números inteirosp pode agora ser tratado como umvetor coma posicoes */if (!p){printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");exit;}for (i=0; i&lt;a ; i++) /* p pode ser tratado como um vetor com aposicoes */p[i] = i*i;/* O tamanho de p deve ser modificado, por algum motivo ... */a = 100;p = realloc (p, a*sizeof(int));for (i=0; i&lt;a ; i++) /* p pode ser tratado como um vetor com aposicoes */p[i] = a*i*(i-6);...95return 0;}freeQuando alocamos memória dinamicamente é necessário que nós a liberemos quando elanão for mais necessária. Para isto existe a função free() cujo protótipo é:void free (void *p);Basta então passar para free() o ponteiro que aponta para o início da memória alocada.Mas você pode se perguntar: como é que o programa vai saber quantos bytes devem serliberados? Ele sabe pois quando você alocou a memória, ele guardou o número de bytesalocados numa "tabela de alocação" interna. Vamos reescrever o exemplo usado para a funçãomalloc() usando o free() também agora:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt; /* Para usar malloc e free */main (void){int *p;int a;...p=(int *)malloc(a*sizeof(int));if (!p){printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");exit;}...free(p);...return 0;}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Refaça os exemplos desta página, mas ao invés de trabalhar comum vetor de inteiros, use um vetor de strings (ou uma matriz de char, como você preferir).Faça leituras e apresente os resultados na tela.96Alocação Dinâmica de Vetores e MatrizesAlocação Dinâmica de VetoresA alocação dinâmica de vetores utiliza os conceitos aprendidos na aula sobre ponteiros eas funções de alocação dinâmica apresentados. Um exemplo de implementação para vetor realé fornecido a seguir:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;float *Alocar_vetor_real (int n){float *v; /* ponteiro para o vetor */if (n &lt; 1) { /* verifica parametros recebidos */printf ("** Erro: Parametro invalido **\n");return (NULL);}/* aloca o vetor */v = (float *) calloc (n, sizeof(float));if (v == NULL) {printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");return (NULL);}return (v); /* retorna o ponteiro para o vetor */}float *Liberar_vetor_real (float *v){if (v == NULL) return (NULL);free(v); /* libera o vetor */return (NULL); /* retorna o ponteiro */}void main (void){float *p;int a;... /* outros comandos, inclusive a inicializacao de a */p = Alocar_vetor_real (a);... /* outros comandos, utilizando p[] normalmente */p = Liberar_vetor_real (p);}Alocação Dinâmica de MatrizesA alocação dinâmica de memória para matrizes é realizada da mesma forma que paravetores, com a diferença que teremos um ponteiro apontando para outro ponteiro que apontapara o valor final, ou seja é um ponteiro para ponteiro, o que é denominado indireção múltipla.A indireção múltipla pode ser levada a qualquer dimensão desejada, mas raramente énecessário mais de um ponteiro para um ponteiro. Um exemplo de implementação para matrizreal bidimensional é fornecido a seguir. A estrutura de dados utilizada neste exemplo écomposta por um vetor de ponteiros (correspondendo ao primeiro índice da matriz), sendo quecada ponteiro aponta para o início de uma linha da matriz. Em cada linha existe um vetoralocado dinamicamente, como descrito anteriormente (compondo o segundo índice da matriz).97#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;float **Alocar_matriz_real (int m, int n){float **v; /* ponteiro para a matriz */int i; /* variavel auxiliar */if (m &lt; 1 || n &lt; 1) { /* verifica parametros recebidos */printf ("** Erro: Parametro invalido **\n");return (NULL);}/* aloca as linhas da matriz */v = (float **) calloc (m, sizeof(float *)); / Um vetor de m ponteiros para float */if (v == NULL) {printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");return (NULL);}/* aloca as colunas da matriz */for ( i = 0; i &lt; m; i++ ) {v[i] = (float*) calloc (n, sizeof(float)); /* m vetores de n floats */if (v[i] == NULL) {printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");return (NULL);}}return (v); /* retorna o ponteiro para a matriz */}float **Liberar_matriz_real (int m, int n, float **v){int i; /* variavel auxiliar */if (v == NULL) return (NULL);if (m &lt; 1 || n &lt; 1) { /* verifica parametros recebidos */printf ("** Erro: Parametro invalido **\n");return (v);}for (i=0; i&lt;m; i++) free (v[i]); /* libera as linhas da matriz */free (v); /* libera a matriz (vetor de ponteiros) */return (NULL); /* retorna um ponteiro nulo */}void main (void){float **mat; /* matriz a ser alocada */int l, c; /* numero de linhas e colunas da matriz */int i, j;... /* outros comandos, inclusive inicializacao para l e c */mat = Alocar_matriz_real (l, c);for (i = 0; i &lt; l; i++)for ( j = 0; j &lt; c; j++)mat[i][j] = i+j;98... /* outros comandos utilizando mat[][] normalmente */mat = Liberar_matriz_real (l, c, mat);...}AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Faca um programa que multiplique duas matrizes. O programadevera’ estar estruturado de maneira que:1- o usuario forneca as dimensoes das matrizes (teste se as dimensoes sao compativeis, istoe’, se as matrizes podem ser multiplicadas);2- as matrizes sejam alocadas dinamicamente (voce pode usar a funcao vista nesta paginapara isto);3- as matrizes sejam lidas pelo teclado (faca uma funcao para leitura das matrizes);4- as matrizes sejam, entao, multiplicadas (faca uma funcao para a multiplicacao);5- a matriz resultante seja apresentada em tela (faca uma funcao para apresentar a matriz natela).OBS:a) Faca, tambem, alocacao dinamica da matriz resultante.b) Caso alguém não conheça o procedimento para a multiplicação de matrizes, segue aquialguma orientação. Suponha as matrizes A(mXn)| a11 a12 ... a1n |A = | a21 a22 ... a2n || : || am1 am2 ... amn |e B(nXt)| b11 b12 ... b1t |B = | b21 b22 ... b2t || : || bn1 bn2 ... bnt |O elemento ij da matriz C é resultante da multiplicação da linha i de A pela coluna j de B.Portanto, a matriz C (mXt) = A*B será da seguinte forma:C =| a11*b11 +a12*b21 + ... +a1n*bn1 a11*b12 +a12*b22 + ... + a1n*bn2 ... a11+b1t+a12*b2t + ... + a1n*bnt || a21*b11 +a22*b21 + ... +a2n*bn1 a21*b12 +a22*b22 + ... + a2n*bn2 ... a21+b1t+a22*b2t + ... + a2n*bnt || ... ...... ... || am1*b11 +am2*b21 +...+amn*bn1 am1*b12 +am2*b22 +...+ amn*bn2 ... am1+b1t+am2*b2t +...+amn*bnt |99Capítulo . 10 (Tipos de Dados Definidos Pelo Usuário)Estruturas - Primeira parteUma estrutura agrupa várias variáveis numa só. Funciona como uma ficha pessoal quetenha nome, telefone e endereço. A ficha seria uma estrutura. A estrutura, então, serve paraagrupar um conjunto de dados não similares, formando um novo tipo de dados.CriandoPara se criar uma estrutura usa-se o comando struct. Sua forma geral é:struct nome_do_tipo_da_estrutura{tipo_1 nome_1;tipo_2 nome_2;...tipo_n nome_n;} variáveis_estrutura;O nome_do_tipo_da_estrutura é o nome para a estrutura. As variáveis_estrutura sãoopcionais e seriam nomes de variáveis que o usuário já estaria declarando e que seriam do tiponome_do_tipo_da_estrutura. Um primeiro exemplo:struct est{int i;float f;} a, b;Neste caso, est é uma estrutura com dois campos, i e f. Foram também declaradas duasvariáveis, a e b que são do tipo da estrutura, isto é, a possui os campos i e f, o mesmoacontecendo com b.Vamos criar uma estrutura de endereço:struct tipo_endereco{char rua [50];int numero;char bairro [20];char cidade [30];char sigla_estado [3];long int CEP;};100Vamos agora criar uma estrutura chamada ficha_pessoal com os dados pessoais de umapessoa:struct ficha_pessoal{char nome [50];long int telefone;struct tipo_endereco endereco;};Vemos, pelos exemplos acima, que uma estrutura pode fazer parte de outra ( a structtipo_endereco é usada pela struct ficha_pessoal).UsandoVamos agora utilizar as estruturas declaradas na seção anterior para escrever umprograma que preencha uma ficha.#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;struct tipo_endereco{char rua [50];int numero;char bairro [20];char cidade [30];char sigla_estado [3];long int CEP;};struct ficha_pessoal{char nome [50];long int telefone;struct tipo_endereco endereco;};main (void){struct ficha_pessoal ficha;strcpy (ficha.nome,"Luiz Osvaldo Silva");ficha.telefone=4921234;strcpy (ficha.endereco.rua,"Rua das Flores");ficha.endereco.numero=10;strcpy (ficha.endereco.bairro,"Cidade Velha");strcpy (ficha.endereco.cidade,"Belo Horizonte");strcpy (ficha.endereco.sigla_estado,"MG");ficha.endereco.CEP=31340230;return 0;}O programa declara uma variável ficha do tipo ficha_pessoal e preenche os seus dados.O exemplo mostra como podemos acessar um elemento de uma estrutura: basta usar o ponto(.). Assim, para acessar o campo telefone de ficha, escrevemos:ficha.telefone = 4921234;101Como a struct ficha pessoal possui um campo, endereco, que também é uma struct,podemos fazer acesso aos campos desta struct interna da seguinte maneira:ficha.endereco.numero = 10;ficha.endereco.CEP=31340230;Desta forma, estamos acessando, primeiramente, o campo endereco da struct ficha e,dentro deste campo, estamos acessando o campo numero e o campo CEP.Matrizes de estruturasUm estrutura é como qualquer outro tipo de dado no C. Podemos, portanto, criarmatrizes de estruturas. Vamos ver como ficaria a declaração de um vetor de 100 fichaspessoais:struct ficha_pessoal fichas [100];Poderíamos então acessar a segunda letra da sigla de estado da décima terceira fichafazendo:fichas[12].endereco.sigla_estado[1];Analise atentamente como isto está sendo feito ...AUTO AVALIAÇÃOVeja como você está. Escreva um programa fazendo o uso de struct’s. Você deverá criaruma struct chamada Ponto, contendo apenas a posição x e y (inteiros) do ponto. Declare 2pontos, leia a posição (coordenadas x e y) de cada um e calcule a distância entre eles.Apresente no final a distância entre os dois pontos.Estruturas - Segunda parteAtribuindoPodemos atribuir duas estruturas que sejam do mesmo tipo. O C irá, neste caso, copiaruma estrutura, campo por campo, na outra. Veja o programa abaixo:struct est1 {int i;float f;};void main(){struct est1 primeira, segunda; /* Declara primeira e segunda como structs do tipoest1 */primeira.i = 10;primeira.f = 3.1415;segunda = primeira; /* A segunda struct e’ agora igual a primeira */printf(" Os valores armazenasdos na segunda struct sao : %d e %f ", segunda.i ,segunda.f);}São declaradas duas estruturas do tipo est1, uma chamada primeira e outra chamadasegunda. Atribuem-se valores aos dois campos da struct primeira. Os valores de primeira sãocopiados em segunda apenas com a expressão de atribuição:102segunda = primeira;Todos os campos de primeira serão copiados na segunda. Note que isto é diferente doque acontecia em vetores, onde, para fazer a cópia dos elementos de um vetor em outro,tínhamos que copiar elemento por elemento do vetor. Nas structs é muito mais fácil!Porém, devemos tomar cuidado na atribuição de structs que contenham camposponteiros. Veja abaixo:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;string.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;struct tipo_end{char *rua; /* A struct possui um campo que é um ponteiro */int numero;};void main(){struct tipo_end end1, end2;char buffer[50];printf("\nEntre o nome da rua:");gets(buffer); /* Le o nome da rua em uma string de buffer */end1.rua = (char *) malloc((strlen(buffer)+1)*sizeof(char)); /* Aloca a quantidade dememoriasuficiente para armazenar astring */strcpy(end1.rua, buffer); /* Copia a string */printf("\nEntre o numero:");scanf("%d", &amp;end1.numero);end2 = end1; /* ERRADO end2.rua e end1.rua estao apontando para a mesmaregiao de memoria */printf("Depois da atribuicao:\n Endereco em end1 %s %d \n Endereco em end2 %s%d", end1.rua,end1.numero,end2.rua, end2.numero);strcpy(end2.rua, "Rua Mesquita"); /* Uma modificacao na memoriaapontada por end2.rua causara’ a modificacao doque e’ apontado por end1.rua, o que,esta’ errado !!! */end2.numero = 1100; /* Nesta atribuicao nao haproblemas */printf(" \n\nApos modificar o endereco em end2:\n Endereco em end1 %s %d \nEndereco em end2 %s %d", end1.rua, end1.numero, end2.rua, end2.numero);}Neste programa há um erro grave, pois ao se fazer a atribuição end2 = end1, o camporua de end2 estará apontando para a mesma posição de memória que o campo rua de end1.103Assim, ao se modificar o conteúdo apontado por end2.rua estaremos também modificando oconteúdo apontado por end1.rua !!!Passando para funçõesNo exemplo apresentado no ítem usando, vimos o seguinte comando:strcpy (ficha.nome,"Luiz Osvaldo Silva");Neste comando um elemento de uma estrutura é passado para uma função. Este tipo deoperação pode ser feita sem maiores considerações.Podemos também passar para uma função uma estrutura inteira. Veja a seguinte função:void PreencheFicha (struct ficha_pessoal ficha){...}Como vemos acima é fácil passar a estrutura como um todo para a função. Devemosobservar que, como em qualquer outra função no C, a passagem da estrutura é feita por valor.A estrutura que está sendo passada, vai ser copiada, campo por campo, em uma variável localda função PreencheFicha. Isto significa que alterações na estrutura dentro da função não terãoefeito na variável fora da função. Mais uma vez podemos contornar este pormenor usandoponteiros e passando para a função um ponteiro para a estrutura.PonteirosPodemos ter um ponteiro para uma estrutura. Vamos ver como poderia ser declarado umponteiro para as estruturas de ficha que estamos usando nestas seções:struct ficha_pessoal *p;Os ponteiros para uma estrutura funcionam como os ponteiros para qualquer outro tipode dados no C. Para usá-lo, haveria duas possibilidades. A primeira é apontá-lo para umavariável struct já existente, da seguinte maneira:struct ficha_pessoal ficha;struct ficha_pessoal *p;p = &amp;ficha;A segunda é alocando memória para ficha_pessoal usando, por exemplo, malloc():#include &lt;stdlib.h&gt;main(){struct ficha_pessoal *p;int a = 10; /* Faremos a alocacao dinamica de 10 fichas pessoais */p = (struct ficha_pessoal *) malloc (a * sizeof(struct ficha_pessoal));p[0].telefone = 3443768; /* Exemplo de acesso ao campo telefone da primeiraficha apontada por p */free(p);}Há mais um detalhe a ser considerado. Se apontarmos o ponteiro p para uma estruturaqualquer (como fizemos em p = &amp;ficha; ) e quisermos acessar um elemento da estruturapoderíamos fazer:104(*p).nomeOs parênteses são necessários, porque o operador . tem precedência maior que ooperador * . Porém, este formato não é muito usado. O que é comum de se fazer é acessar oelemento nome através do operador seta, que é formado por um sinal de "menos" (-) seguidopor um sinal de "maior que" (&gt;), isto é: -&gt; . Assim faremos:p-&gt;nomeA declaração acima é muito mais fácil e concisa. Para acessarmos o elemento CEP dentrode endereco faríamos:p-&gt;endereco.CEPFácil, não?AUTO AVALIAÇÃOSeja a seguinte struct que é utilizada para descrever os produtos que estão no estoquede uma loja :struct Produto {char nome[30]; /* Nome do produto */int codigo; /* Codigo do produto */double preco; /* Preco do produto */};a) Escreva uma instrução que declare uma matriz de Produto com 10 itens de produtos;b) Atribua os valores "Pe de Moleque", 13205 e R$0,20 aos membros da posição 0 e os valores"Cocada Baiana", 15202 e R$0,50 aos membros da posição 1 da matriz anterior;c) Faça as mudanças que forem necessárias para usar um ponteiro para Produto ao invés deuma matriz de Produtos. Faça a alocação de memória de forma que se possa armazenar 10produtos na área de memória apontada por este ponteiro e refaça as atribuições da letra b;d) Escreva as instruções para imprimir os campos que foram atribuídos na letra c.Declaração UnionUma declaração union determina uma única localização de memória onde podem estararmazenadas várias variáveis diferentes. A declaração de uma união é semelhante àdeclaração de uma estrutura:union nome_do_tipo_da_union{tipo_1 nome_1;tipo_2 nome_2;...tipo_n nome_n;} variáveis_union;Como exemplo, vamos considerar a seguinte união:union angulo{float graus;float radianos;};105Nela, temos duas variáveis (graus e radianos) que, apesar de terem nomes diferentes,ocupam o mesmo local da memória. Isto quer dizer que só gastamos o espaço equivalente aum único float. Uniões podem ser feitas também com variáveis de diferentes tipos. Nestecaso, a memória alocada corresponde ao tamanho da maior variável no union. Veja o exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;#define GRAUS ’G’#define RAD ’R’union angulo{int graus;float radianos;};void main(){union angulo ang;char op;printf("\nNumeros em graus ou radianos? (G/R):");scanf("%c",&amp;op);if (op == GRAUS){ang.graus = 180;printf("\nAngulo: %d\n",ang.graus);}else if (op == RAD){ang.radianos = 3.1415;printf("\nAngulo: %f\n",ang.radianos);}else printf("\nEntrada invalida!!\n");}Temos que tomar o maior cuidado pois poderíamos fazer:#include &lt;stdio.h&gt;union numero{char Ch;int I;float F;};main (void){union numero N;N.I = 123;printf ("%f",N.F); /* Vai imprimir algo que nao e’ necessariamente 123 ...*/return 0;}O programa acima é muito perigoso pois você está lendo uma região da memória, que foi"gravada" como um inteiro, como se fosse um ponto flutuante. Tome cuidado! O resultadopode não fazer sentido.106EnumeraçõesNuma enumeração podemos dizer ao compilador quais os valores que uma determinadavariável pode assumir. Sua forma geral é:enum nome_do_tipo_da_enumeração {lista_de_valores} lista_de_variáveis;Vamos considerar o seguinte exemplo:enum dias_da_semana {segunda, terca, quarta, quinta, sexta,sabado, domingo};O programador diz ao compilador que qualquer variável do tipo dias_da_semana sópode ter os valores enumerados. Isto quer dizer que poderíamos fazer o seguinte programa:#include &lt;stdio.h&gt;enum dias_da_semana {segunda, terca, quarta, quinta, sexta,sabado, domingo};main (void){enum dias_da_semana d1,d2;d1=segunda;d2=sexta;if (d1==d2){printf ("O dia e o mesmo.");}else{printf ("São dias diferentes.");}return 0;}Você deve estar se perguntando como é que a enumeração funciona. Simples. Ocompilador pega a lista que você fez de valores e associa, a cada um, um número inteiro.Então, ao primeiro da lista, é associado o número zero, o segundo ao número 1 e assim pordiante. As variáveis declaradas são então variáveis int.O Comando sizeofO operador sizeof é usado para se saber o tamanho de variáveis ou de tipos. Ele retornao tamanho do tipo ou variável em bytes. Devemos usá-lo para garantir portabilidade. Porexemplo, o tamanho de um inteiro pode depender do sistema para o qual se está compilando.O sizeof é um operador porque ele é substituído pelo tamanho do tipo ou variável nomomento da compilação. Ele não é uma função. O sizeof admite duas formas:sizeof nome_da_variávelsizeof (nome_do_tipo)Se quisermos então saber o tamanho de um float fazemos sizeof(float). Sedeclararmos a variável f como float e quisermos saber o seu tamanho faremos sizeof f. Ooperador sizeof também funciona com estruturas, uniões e enumerações.Outra aplicação importante do operador sizeof é para se saber o tamanho de tiposdefinidos pelo usuário. Seria, por exemplo, uma tarefa um tanto complicada a de alocar a107memória para um ponteiro para a estrutura ficha_pessoal, criada na primeira página destaaula, se não fosse o uso de sizeof. Veja o exemplo:#include &lt;stdio.h&gt;struct tipo_endereco{char rua [50];int numero;char bairro [20];char cidade [30];char sigla_estado [3];long int CEP;};struct ficha_pessoal{char nome [50];long int telefone;struct tipo_endereco endereco;};void main(void){struct ficha_pessoal *ex;ex = (struct ficha_pessoal *) malloc(sizeof(struct ficha_pessoal));...free(ex);}O Comando typedefO comando typedef permite ao programador definir um novo nome para umdeterminado tipo. Sua forma geral é:typedef antigo_nome novo_nome;Como exemplo vamos dar o nome de inteiro para o tipo int:typedef int inteiro;Agora podemos declarar o tipo inteiro.O comando typedef também pode ser utilizado para dar nome a tipos complexos, comoas estruturas. As estruturas criadas no exemplo da página anterior poderiam ser definidascomo tipos através do comando typedef. O exemplo ficaria:#include &lt;stdio.h&gt;typedef struct tipo_endereco{char rua [50];int numero;char bairro [20];char cidade [30];char sigla_estado [3];long int CEP;} TEndereco;108typedef struct ficha_pessoal{char nome [50];long int telefone;TEndereco endereco;}TFicha;void main(void){TFicha *ex;...}Veja que não é mais necessário usar a palavra chave struct para declarar variáveis dotipo ficha pessoal. Basta agora usar o novo tipo definido TFicha.Uma aplicação de structs: as listas simplesmente encadeadasVárias estruturas de dados complexas podem ser criadas utilizando simultaneamentestructs e ponteiros. Uma destas estruturas é a lista encadeada. Uma lista encadeada é umaseqüência de structs, que são os nós da lista, ligados entre si através de ponteiros. Estaseqüência pode ser acessada através de um ponteiro para o primeiro nó, que é a cabeça dalista. Cada nó contém um ponteiro que aponta para a struct que é a sua sucessora na lista. Oponteiro da última struct da lista aponta para NULL, indicando que se chegou ao final da lista.Esta estrutura de dados é criada dinamicamente na memória (utiliza-se malloc() e free()), demodo que se torna simples introduzir nós nela, retirar nós, ordenar os nós, etc. Não vamosentrar em detalhes sobre todos os algoritmos que poderíamos criar em uma lista encadeada,pois isto geralmente é feito em cursos de algoritmos e estruturas de dados, não se incluindo noescopo deste curso. Aqui, veremos somente formas de se criar uma lista encadeada em C etambém maneiras simples de percorrer esta lista.Supondo que queiramos criar uma lista encadeada para armazenar os produtosdisponíveis em uma loja. Poderíamos criar um nó desta lista usando a seguinte struct:struct Produto {int codigo; /* Codigo do produto */double preco; /* Preco do produto */struct Produto *proximo; /* Proximo elemento da listaencadeada de Produtos */};Note que esta struct possui, além dos campos de dados codigo e preco, um campoadicional que é um ponteiro para uma struct do tipo Produto. É este campo que será utilizadopara apontar para o próximo nó da lista encadeada. O programa a seguir faz uso desta struct,através de um novo tipo criado por um typedef, para criar uma lista de produtos de uma loja:#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;/* Estrutura que será usada para criar os nós da lista */typedef struct tipo_produto {int codigo; /* Codigo do produto */double preco; /* Preco do produto */109struct tipo_produto *proximo; /* Proximo elemento da lista encadeada de Produtos */} TProduto;/* Prototipos das funcoes para inserir e listar produtos */void inserir(TProduto **cabeca);void listar (TProduto *cabeca);int main(){TProduto *cabeca = NULL; /* Ponteiro para a cabeca da lista */TProduto *noatual; /* Ponteiro a ser usado para percorrer a lista no momento dedesalocar seus elementos*/char q; /* Caractere para receber a opcao do usuario */do {printf("\n\nOpcoes: \nI -&gt; para inserir novo produto;\nL -&gt; para listar os produtos; \nS -&gt; para sair \n:");scanf("%c", &amp;q); /* Le a opcao do usuario */switch(q) {case ’i’: case ’I’: inserir(&amp;cabeca); break;case ’l’: case ’L’: listar(cabeca); break;case ’s’: case ’S’: break;default: printf("\n\n Opcao nao valida");}fflush(stdin); /* Limpa o buffer de entrada */} while ((q != ’s’) &amp;&amp; (q != ’S’) );/* Desaloca a memoria alocada para os elementos da lista */noatual = cabeca;while (noatual != NULL){cabeca = noatual-&gt;proximo;free(noatual);noatual = cabeca;}}/* Lista todos os elementos presentes na lista encadeada */void listar (TProduto *noatual){int i=0;while( noatual != NULL) /* Enquanto nao chega no fim da lista */{i++;printf("\n\nProduto numero %d\nCodigo: %d \nPreco:R$%.2lf", i, noatual-&gt;codigo,noatual-&gt;preco);noatual = noatual-&gt;proximo; /* Faz noatual apontar para o proximo no */}}/* Funcao para inserir um novo no, ao final da lista */110void inserir (TProduto **cabeca){TProduto *noatual, *novono;int cod;double preco;printf("\n Codigo do novo produto: ");scanf("%d", &amp;cod);printf("\n Preco do produto:R$");scanf("%lf", &amp;preco);if (*cabeca == NULL) /* Se ainda nao existe nenhum produto na lista */{/* cria o no cabeca */*cabeca = (TProduto *) malloc(sizeof(TProduto));(*cabeca)-&gt;codigo = cod;(*cabeca)-&gt;preco = preco;(*cabeca)-&gt;proximo = NULL;}else{/* Se ja existem elementos na lista, deve percorre-la ate’ o seu final e inserir o novo elemento*/noatual = *cabeca;while(noatual-&gt;proximo != NULL)noatual = noatual-&gt;proximo; /* Ao final do while, noatual aponta para o ultimo no*/novono = (TProduto *) malloc(sizeof(TProduto));/* Aloca memoria para o novo no */novono-&gt;codigo = cod;novono-&gt;preco = preco;novono-&gt;proximo = NULL;noatual-&gt;proximo = novono; /* Faz o ultimo no apontar para o novo no */}}É interessante notar que, no programa anterior não existe limite para o número deprodutos que se vai armazenar na lista. Toda vez que for necessário criar um novo produto,memória para ele será alocada e ele será criado no final da lista. Note que a função inserirrecebe o endereço do ponteiro cabeça da lista. Qual a razão disto? A razão é que o endereçopara o qual a cabeça da lista aponta poderá ser modificado caso se esteja inserindo o primeiroelemento na lista. Tente entender todos os passos deste programa, pois ele possui várias dascaracterísticas presentes em programas que manipulam listas encadeadas. Também éimportante notar que várias outras estruturas de dados complexas podem ser criadas comstructs contendo ponteiros que apontam para outras structs.AUTO AVALIAÇÃOCrie uma struct para descrever restaurantes. Os campos devem armazenar o nome dorestaurante, o endereço, o tipo de comida (brasileira, chinesa, francesa, italiana, japonesa,etc) e uma nota para a cozinha (entre 0 e 5). Crie uma lista encadeada com esta struct eescreva um programa que:111a) Insira um novo restaurante na lista;b) Leia uma lista de restaurantes a partir de um arquivo;c) Grave a lista de restaurantes para um arquivo;d) Liste todos os restaurantes na tela;e) Liste os restaurantes com cozinha com nota superior a um determinado valor,determinado pelo usuário;f) Liste todos os restaurantes com determinado tipo de comida, determinado pelousuário.Bibliografia:Este documento foi retirado do Curso de C, ministrado via Internet pela UFMG. Osinteressados podem acessar http://ead1.eee.ufmg.br/curso/C