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Resumo da matéria

Programa

Tipicamente um programa tem a seguinte estrutura (todas as linha precedidas de // são comentários, sendo portanto ignorados pelo compilador, servindo "apenas" para documentar os programas) :

// As duas linhas seguintes são necessárias para permitir a 
// apresentação de variáveis no ecrã e a inserção de valores
// através do teclado (usando os canais [ou streams] cin e cout):

#include <iostream>
using namespace std;

// A linha seguinte indica o ponto onde o nosso programa vai
// começar a ser executado. Indica também que o programa não
// usa argumentos e que o valor por ele devolvido ao sistema
// operativo é um inteiro (estes assuntos serão vistos em
// pormenor mais tarde):

int main (void)
{   // esta chaveta assinala o início do nosso programa.

    // Aqui é onde vamos escrever o nosso programa.

}   // a última chaveta assinala o fim do nosso programa.

Variáveis

Memória

Importante:  Os tipos não passam duma abstração.  Tudo o que representamos na memória do computador corresponde a padrões de bits, os famosos "zeros e uns".  O tipo duma variável indica como um dado padrão de bits será interpretado.

Cada variável tem duas características: um nome e um tipo. Antes de usar uma variável é necessário indicar ao computador qual o seu nome e tipo. Uma instrução onde se pede ao compilador para criar uma variável com um dado nome e dum determinado tipo denomina-se definição. Uma definição tem o seguinte aspecto:

int a;  // esta definição indica ao computador que vamos usar uma variável 
        // chamada 'a' que só pode conter valores inteiros.  Portanto o
        // nome da nossa variável é 'a' e o seu tipo é int.

Ao definir uma variável pode (e muitas vezes deve) atribuir-se-lhe um valor inicial.  A atribuição de um valor a uma variável que acabou de ser definida é chamada a inicialização. Esta operação pode ser feita de várias maneiras:

int a = 256;  // esta definição indica ao computador que vamos usar uma
              // variável 'a' do tipo int e que o seu valor inicial é 256.

int a(256);   // esta definição tem exactamente o mesmo efeito da anterior.

int a;        // estas duas linhas têm exactamente o mesmo efeito das
a = 256;      // anteriores.

Nomes de variáveis

Tipos básicos do C++

Importante: A gama de valores representada para cada tipo de dados pode variar com o processador e o sistema operativo!  Por exemplo, no sistema operativo Linux em processadores Alpha, os long int (segunda tabela) têm 64 bits.
 

1. Os caracteres (char) são interpretados como inteiros em C++.  Assim, quer em Linux sobre processadores Intel quer no Windows NT, a gama dos códigos vai de -128 a 127, isto é, os char são interpretados como inteiros com sinal.
2. Pode-se usar o tipo unsigned char para obter uma gama de 0 a 255.

Pormenor:  O qualificador signed também pode ser usado, mas signed int e int são sinónimos.  O único caso em que pode fazer diferença é na construção signed char em máquinas onde os char não tenham sinal.

Tipos aritméticos

Nota: Os char, em rigor, também são tipos aritméticos e inteiros.

Caracteres

Existem várias tabelas de codificação de caracteres diferentes.  De longe a mais comum é a tabela dos códigos ASCII.  É também essa a tabela usada no Windows NT.  Daqui para a frente admitiremos que é essa a tabela em uso.

Pormenor:  Na realidade o Windows NT usa uma extensão do ASCII que permite usar caracteres acentuados.  Existem muitas dessas extensões, que podem ser usadas de acordo com o país em que se está.  Essas extensões são possíveis porque os códigos ASCII usam apenas os 7 bits menos significativos dum caracter.

Não é necessário, em C++, saber os códigos dos caracteres.  Assim, para nos referirmos ao código do caractere 'b' usamos 'b', que tem o mesmo significado que 98 (em ASCII).  O que de facto é armazenado numa variável do tipo char quando lhe é atribuido o valor 'b' é o número 98.  É possível tratar um char como um pequeno número inteiro.  Por exemplo, se fizermos o conjunto de instruções seguinte:

char caractere = 'a';

caractere = caractere + 1;
cout << "O caracter seguinte é: " << caractere;

O caracter seguinte é: b

Importante: Isto é válido porque sabemos que, no código que estamos a usar (ASCII), o alfabeto possui códigos sequenciais.  (Experimente fazer o mesmo para o caractere 'z' ou para o caractere 'Z' e veja o resultado.)

Importante: Quando é feita a leitura de um caracter do teclado (através de cin) o que é lido é apenas um caractere, mesmo que no teclado seja inserido um código (ou mais do que um caractere), i.e., o resultado das seguintes operações:

char caractere;

cout << "Insira um caractere: "; 
cin >> caractere;
cout << "O caracter inserido é : " << caractere;

Insira um caractere: 48 
O caracter inserido é: 4

O número oito foi ignorado visto que estamos a ler apenas um caractere, e não o seu código.

Experiência:  O programa seguinte imprime no seu ecrã todos os caracteres do código ASCII (que só especifica os caracteres correspondentes aos códigos de 0 a 127, isto é, todos os valores positivos dos char em Windows NT).

#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    for(int i = 0; i < 128; i++) {
        cout << "'" << char(i) << "' (" << i << ")" << endl;
    }
}

Valores literais

'a'    // do tipo char, representa o código do caractere 'a'.
100    // do tipo int, valor 100 (em decimal).
100.0  // do tipo double (e não float).
100.0F // do tipo float (e não double).
1.1e230  // do tipo double, valor 1.1x10230.

Expressões

; // expressão nula
2;
1 + 2 * 3;

int i;

i = 2;
i = 1 + 2 * 3;

a = b + 3;

Esta expressão significa: "atribua-se à variável a o resultado da soma do valor da variável b com o valor (literal) 3".

Outro exemplo:

int i, j;
...
bool i_é_igual_a_j;
i_é_igual_a_j = i == j;

Esta expressão significa: "atribua-se à variável i_igual_a_j o valor lógico (booleano) da comparação entre os valores (inteiros) das variáveis a e b".  Depois desta operação o valor de i_igual_a_j é verdadeiro se a for igual a b e falso caso contrário.

Operadores aritméticos

Atenção:  O significado destes operadores pode depender do tipo dos operandos usados.  Por exemplo, ao usar operandos inteiros numa divisão, o resultado será inteiro, i.e., o resultado de 10/20 é 0 (zero), e não 0.5.  Do mesmo modo, não faz sentido usar o operador % com operandos de vírgula flutuante.

Pormenor:  Os operador de divisão e resto da divisão inteira estão especificados de tal forma que, se a e b forem valores inteiros, então a é igual a (a/b)*b + a%b.

Operadores relacionais e de comparação

Operadores lógicos

Operadores de atribuição

a = 3 + 5; // a toma o valor 8

Nota:  Existem muitos outros operadores de atribuição em C++, que normalmente são formas abreviadas de escrever expressões muito comuns.  Assim, i++ tem o mesmo significado que i += 1, e quase o mesmo significado que i = i + 1.

Canais: leitura do teclado e escrita no ecrã

int a = 10;
cout << "Vou escrever um número a seguir a esta frase: " << a;

cin >> a;

Importante:  Ao ser executada uma operação de leitura como acima, o computador interrompe a execução do programa até que seja introduzido algum valor no teclado.

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Exercício resolvido

// Este programa lê dois números inteiros do teclado,
// multiplica-os, e escreve o resultado no ecrã.

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()
{
    int primeiro_número;
    int segundo_número;

    cout << "Introduza dois números inteiros: " << endl;

    cin >> primeiro_número >> segundo_número;

    int resultado = primeiro_número * segundo_número;

    cout << "O resultado da multiplicação dos dois numeros é "
         << resultado << endl; 
}

1. A utilização de caracteres acentuados é válida, de acordo com a norma do C++.  Mas o Visual C++ não os aceita senão em comentários e entre "".
2. Podem haver algumas surpresas com os caracteres acentuados colocados entre "" quando eles são escritos no ecrã (em Windows NT + Visual C++).
3. Logo, a sua utilização pode não ser recomendável.

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Exercícios

2.  Desenvolva um pequeno programa que escreva no ecrã a frase "Olá mundo!".

3.a)  Escreva um programa que peça ao utilizador para inserir dois números inteiros e os some.  Depois de terminar o programa, o seu ecrã deve ter o seguinte aspecto:

Insira dois números :
12
234
A soma dos dois números inseridos é: 256

3.c)  Altere o seu programa para fazer a leitura de cinco números e somá-los.

3.d)  Se usou mais do que duas variáveis para fazer a alínea anterior, re-escreva o seu programa usando apenas duas variáveis. Uma delas deve guardar o valor lido, enquanto a outra deve guardar o valor acumulado da soma dos números inseridos até ao momento.  Faça o traçado deste programa vizualizando a evolução de ambas as variáveis.

4.a)  Escreva um programa que, dado um caracter, escreva no ecrã o seu número de ordem no alfabeto (assuma código ASCII).  Exemplo:

Por favor introduza um caracter:
a
A ordem do caracter 'a' é: 1

Por favor introduza um caracter:
c
A ordem do caracter 'c' é: 3

5.a)  Use o seu programa de soma (a versão feita para inteiros, na alínea 3.a)) para tentar somar os números 2147483647 e 2.  Faça um traçado do programa e tente perceber porque não funciona.

5.b)  Experimente "corrigir" o programa mencionado na alínea anterior usando variáveis do tipo float.  Funcionou?  Porquê?

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Exercícios propostos

#include <iostream>

using namespace std

int main(void)
{
  inteiro p1 p2 divisao,

  cout >> "Introduza dois numeros: << endl;
  cin >> primeiro_numero >> segundo_numero;
  primeiro_numero \ segundo_numero = divisao;
  cout << O Resultado e >> divisao ; 
}

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