Linguaggio C

Programmare in linguaggio C

Saper programmare in linguaggio C è una buona base per essere, successivamente, in grado di apprendere codici in linguaggi di alto livello più recenti e sofisticati, ad esempio Java. Seguirà una serie di paragrafi che trattano gli argomenti principali in maniera quanto più sintetica e precisa, evitando approfondimenti che, per quanto riguarda l’esame di informatica, vanno al di là del nostro interesse. Inoltre, sono presenti alcuni esempi di applicazione dei concetti, per fissare meglio le idee.

Librerie

Le prime linee di codice di un programma in C sono del tipo #include (ad esempio: #include <stdio.h>, #include <stdlib.h>): si tratta di istruzioni che indicano al calcolatore che nel programma si useranno alcune funzioni di libreria definite in certi file. In altre parole, nel programma potranno essere utilizzate delle funzioni (il concetto di funzione verrà spiegato in seguito), che sono già state scritte da qualcun altro su un file il cui nome viene indicato tra parentesi < >.

Dopo aver fatto questo, inizia il programma vero e proprio: viene eseguito tutto ciò che si trova all'interno della funzione main() (la funzione principale di ogni programma), il cui codice è definito tra parentesi { }; nel caso in cui il main utilizzi eventuali funzioni esterne, di cui si serve per comodità e migliore organizzazione del lavoro, anche queste vengono eseguite dal programma nell’ordine.

Commenti

Nel linguaggio C, come in tutti gli altri linguaggi di programmazione, è possibile scrivere dei commenti (tra parentesi /* */ oppure dopo //) che non fanno parte del codice del programma (il compilatore li ignora) e il cui scopo è quello di rendere il programma più chiaro al programmatore.

Variabili

Concettualmente, le variabili si possono definire come ‘contenitori di dati’. Una variabile, infatti, non è altro che una locazione di memoria di una determinata dimensione, avente un nome ben preciso e contenente un certo tipo di dato.

• Int, corrispondente ai numeri interi;
• Float, corrispondente ai numeri in virgola mobile, a singola precisione.
• Double, corrispondente ai numeri in virgola mobile, a doppia precisione.
• Char, corrispondente ai codici ASCII di un carattere.

Per poter utilizzare una variabile, è necessario prima dichiararla. La dimensione, il nome e il tipo di dato della variabile sono definiti mediante la dichiarazione della variabile.

Sintassi

<Tipo di variabile> <Nome variabile>;
<Nome variabile> = <Valore>;

Dove:

• <Tipo di variabile> corrisponde ad uno dei tipi di dato elencati sopra;
• <Valore> è un valore appartenente all’insieme tipo.

In particolare, nella prima riga è stata soltanto dichiarata una variabile, ma non le è stato assegnato alcun valore. Ciò non ci permette di utilizzarla in modo sicuro, poiché potrebbe contenere un valore qualunque. Nella seconda riga, invece, la variabile viene inizializzata, ovvero le viene assegnato un valore.

I nomi delle variabili in C devono seguire delle regole ben precise: ad esempio, il primo carattere del nome deve essere una lettera maiuscola o minuscola oppure un 'underscore' ('_'); il nome non può iniziare con un numero. Inoltre, il C è case-sensitive, cioè distingue le lettere minuscole da quelle maiuscole. Questo vuol dire che se, per esempio, si definisce una variabile di nome ‘prova’, non è poi possibile chiamarla ‘PROVA’ perché sono due nomi diversi.

Qualificatori

Un qualificatore di tipo è una parola-chiave che, nella dichiarazione di una variabile, si premette al tipo per indicare il modo in cui la variabile dichiarata deve essere immagazzinata in memoria; se il qualificatore è omesso, è sottinteso il tipo standard.

Qualificatori short e long

I qualificatori short e long si applicano al tipo int:

• Il qualificatore short definisce variabili di 16 bit (2 byte);
• Il qualificatore long definisce variabili di 32 bit (4 byte);

N.B. Il tipo int ‘puro’ definisce variabili di 32 bit (cioè long int e int sono equivalenti).

Qualificatori signed e unsigned

I qualificatori signed e unsigned si applicano ai tipi int e char.

• Il qualificatore signed definisce variabili che contengono numeri con segno;
• Il qualificatore unsigned definisce variabili che contengono numeri senza segno;

N.B. Il tipo int ‘puro’ definisce variabili che contengono numeri con segno (cioè signed int e int sono equivalenti).

Costanti

Nel linguaggio C è possibile dichiarare anche delle costanti, o variabili a sola lettura, ovvero delle variabili che possono essere lette ma su cui non è possibile scrivere. Vi sono due modi di gestire una costante:

(i) Attraverso l'istruzione #define (più usato):

Sintassi #define <Nome constante> <Valore>

Esempio 1
#define PI 3.14 /* Definisco la costante PI, che vale 3.14 */
area = raggio*PI*PI; /* Utilizzo PI come se fosse una variabile con valore constante */

(ii) Attraverso la keyword const:

Esempio 2
const float pi = 3.14;
area = raggio*pi*pi;

Operatori

Il C mette a disposizione vari tipi di operatori: aritmetici, logici, ecc.

Operatori di assegnazione e confronto

• = Assegnazione
• == Confronto tra due valori
• > Maggiore
• >= Maggiore o uguale
• < Minore
• <= Minore o uguale
• != Diverso o non è

N.B. La differenza tra gli operatori ‘=’ e ‘==’ è molto importante: l'operatore ‘==’ confronta due variabili; l’operatore ‘=’ assegna il valore della variabile a destra alla variabile a sinistra.

Operatori aritmetici

• * Prodotto
• / Rapporto
• % Modulo. Calcola il resto di una divisione intera. Esempio: 9 % 5 = 4
• + Somma
• - Differenza
• *= Moltiplica il valore della variabile a sinistra per il valore a destra e lo riassegna alla variabile
• /= Come il precedente, ma con il rapporto
• %= Come il precedente, ma con l'operatore modulo
• += Aggiunge alla variabile a sinistra il valore a destra
• -= Sottrae alla variabile a sinistra il valore a destra

Operatori logici

• && AND logico
• || OR logico
• ! NOT logico

Specificatori di formato

Gli specificatori di formato distinguono i vari tipi di dato nell’utilizzo di alcune funzioni, come ad esempio la printf() che stampa a video il contenuto delle variabili; tutti gli specificatori sono costituiti da un carattere % seguito da uno o più caratteri.