1 - Cobre 2 Software

Fundamentos de
programación
Programas y Subprogramación
Subprogramación
Estructura de un programa en C
• Directivas del preprocesador
• Declaraciones globales y/o externas
- Prototipos de funciones (cabeceras)
- Variables
• Declaraciones de funciones (subprogramación)
- Función principal main
- Definición, en su caso, de otras funciones
Subprogramación
¾ La subprogramación permite dividir un programa
en partes más pequeñas, cada una de ellas con un
propósito único e identificable. De esta forma, un
programa en C se construye modularmente usando
funciones.
¾ La ejecución del programa siempre empieza por la
función principal main. Si un programa C tiene varias
funciones, sus definiciones pueden aparecer en
cualquier orden, pero deben ser independientes
unas de otras.
Funciones
Una función en C
• Debe tener un nombre (identificador).
• Es conveniente que realice una tarea concreta.
• Puede cambiar datos (parámetros).
• Puede retornar un valor.
Dato 1
··· ··· ···
Dato N
Resultado
Funciones
<tipo> <nombre> (<tipo1> par1,...,<tipoN> parN)
{
<cuerpo de la función>
}
<tipo> : Tipo de datos de retorno de la función, por defecto int
<nombre> : Identificador para efectuar llamadas a la función.
<tipoX> parX : Tipo y nombre de los parámetros formales.
<cuerpo de la función> : Declaración de variables locales,
sentencias de control, llamada a otras funciones, … Puede incluir
la sentencia return.
Funciones
#include <stdio.h>
long int fact ( int x );
/* prototipo de la función */
void main()
{
int num, veces = 10;
while(veces--)
{
scanf(“%d ”, &num);
printf(“factorial de %d = %ld\n”, num, fact(num) );
}
}
long int fact (int x)
{
int i;
long int f = 1;
for (i = 2; i <= x; i++) f = f * i;
return f;
}
Funciones
Visibilidad de variables: auto static extern register
Variables locales
• Ambito: interior de la función.
• Tiempo de vida: ejecución de la función (excepto static).
Variables globales
• Ambito: todas las variables del fichero (efectos colaterales).
• Tiempo de vida: ejecución del programa.
Funciones
Proceso de una función C
• Los parámetros reales (llamada o activación) se asocian con
los parámetros formales (definición).
• Se reserva memoria para parámetros y su inicialización.
• Se reserva memoria para variables locales.
• Ejecución de las sentencias.
• Anotación del resultado (si lo hay).
• Liberación de memoria local.
• Vuelta al punto de llamada y uso del resultado (si lo hay).
Funciones
Los parámetros en C son por valor
#include <stdio.h>
void cubo ( int x )
{
x = x * x * x;
printf(“Dentro de la función
}
x = %d\n”, x);
void main()
{
int x = 5;
printf(“Antes de la llamada
x = %d\n”, x);
cubo( x );
printf(“Después de la llamada x = %d\n”, x);
}
Ejecución
Antes de la llamada
x = 5
Dentro de la función
x = 125
Después de la llamada x = 5
no cambia
Funciones
Los parámetros en las funciones C son siempre por
valor. Para cambiar un determinado parámetro, C
proporciona un mecanismo de acceso a direcciones
de memoria.
• Operador de dirección ( & )
Obtiene la dirección en memoria de una variable.
• Operador de indirección o puntero ( * )
Obtiene el dato contenido en una dirección de memoria.
Funciones
#include <stdio.h>
void intercambiar (int * x, int * y)
{
int aux;
aux = *x;
*x = *y;
*y = aux;
}
void main()
{
int a,b;
scanf(“%d %d”, &a, &b); /* a = 10, b=20 */
printf(“Valores a = %d y b = %d\n”, a, b);
intercambiar( &a, &b );
printf(“y ahora son a = %d y b = %d\n”, a, b);
}
Funciones
Paso de parámetros por valor
• Declaración
<tipo> <nombre_función> (<tipo1> par1, <tipo2> par2,... )
• Llamada
nombre_función (expresión1,expresión2,... );
Paso de parámetros por referencia
• Declaración
<tipo> <nombre_función> (<tipo1> *par1, <tipo2> *par2,... )
• Llamada
nombre_función ( &variable1,&variable2,... );
Funciones
Pasar de coordenadas rectangulares a polares
#include <math.h>
··· ··· ···
void rect2polar (double x, double y,
double *r, double *t)
{
*r = sqrt(x * x + y * y);
*t = atan(y/x);
}
··· ··· ···
rect2polar(4,3,&radio,&angulo);
Introducción a la recursividad
Una función es recursiva si dentro de su cuerpo
se produce al menos una llamada a sí misma.
Consideremos la sucesión de Fibonacci:
a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, … = 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, …
Los dos primeros elementos de la sucesión son 1
y el resto se obtiene sumando los dos términos
inmediatamente anteriores.
Introducción a la recursividad
Sucesión de Fibonacci: versión iterativa
long int fibiter (int n) /* n >= 0 */
{
long int prim = 1, seg = 1;
while (n > 1)
{
seg = prim + seg;
prim = seg - prim;
--n;
}
return seg;
}
Introducción a la recursividad
Sucesión de Fibonacci: versión recursiva
a0 = a1 = 1
an = an-1 + an-2 para n > 1
long int fibrec (int n) /* n >= 0 */
{
if (n == 0 || n == 1)
return 1;
else
return fibrec(n - 1) + fibrec(n - 2);
}
Introducción a la recursividad
Toda función recursiva debe constar de
– Un caso base, en el que se especifica el valor de la
función para uno o varios valores.
– Un paso recursivo (o más), donde el resultado de la
función se define en términos de valores que ya han
sido calculados previamente.
Introducción a la recursividad
n! factorial de un entero positivo n
Producto de los n primeros números naturales.
0! = 1,
n! = n * (n – 1) * (n – 2) * ··· * 3 * 2 * 1
long int fact (int n)
{
long int f = 1;
for( ; n > 1; n--) f *= n;
return f;
}
Introducción a la recursividad
Versión recursiva de n !
0! = 1
n! = n * (n – 1)!
para n > 0
long int fact (int n)
{
if (n == 0)
return 1;
else return n * fact(n - 1);
}
Introducción a la recursividad
Ejecución de fact(3)
fact(3)
3 * fact(2)
2 * fact(1)
1 * fact(0)
1
1
2
6
Introducción a la recursividad
#include <stdio.h>
void EscribirNum (int n);
void main ()
{
EscribirNum(3);
}
Salida: 3210
void EscribirNum (int n)
{
printf(“%d”,n);
if (n > 0) EscribirNum(n - 1);
}
Introducción a la recursividad
Ejecución de EscribirNum(3)
EscribirNum (3)
3
EscribirNum(2)
2
EscribirNum(1)
Salida: 3210
1
EscribirNum(0)
0
Introducción a la recursividad
#include <stdio.h>
void Escribir2Num (int n);
void main ()
{
Escribir2Num(3);
}
Salida: 0123
void Escribir2Num (int n)
{
if (n > 0) Escribir2Num(n - 1);
printf(“%d”,n);
}
Introducción a la recursividad
Ejecución de Escribir2Num(3)
Escribir2Num(3)
Salida: 0123
Escribir2Num(2)
Escribir2Num(1)
Escribir2Num(0)
3
2
1
0
Introducción a la recursividad
void main(void)
{
int a,b;
do
scanf(“%d %d”,&a,&b);
while (a <= 0 || b <= 0);
printf(“El mcd de %d y %d es: ”,a,b);
while (a != b)
{
while (a > b) a -= b;
while (b > a) b -= a;
}
printf(“%d”,a);
}
Introducción a la recursividad
void main(void)
{
int a,b;
do
scanf(“%d %d”,&a,&b);
while (a <= 0 || b <= 0);
printf(“El mcd de %d y %d es: %d\n”,
a, b, mcd(a,b) );
}
int mcd (int a, int b)
{
/*
Escribir el cuerpo de la
función recursiva equivalente
*/
}