PDF de programación - Práctica 2 - Desarrollo de programas - Entrada y salida estándar en C

Desarrollo de programas.

Entrada y salida estándar en C.

INFORMÁTICA

Práctica 2.

Grado en Ingeniería en Electrónica y Automática Industrial
Curso 2017-2018
v2.3 (08.09.17)



CREACIÓN DE UN PROGRAMA

A la hora de realizar los ejercicios de las prácticas posteriores, la primera labor es el diseño del
algoritmo. Una vez se tiene claro el algoritmo, se puede pasar a la creación del programa, que será
una mera traslación a código del mismo. En el caso de los ejercicios más sencillos, el programa
estará contenido en un único fichero fuente. Para crearlo se puede utilizar cualquier editor de texto
sin formato, como vim o emacs. En el caso de este cuaderno, se va a utilizar un editor gráfico
presente en la distribución de Ubuntu que se ha seleccionado llamado gedit.

Una vez arrancado el editor, se escribe el programa. Conviene ir salvando el trabajo de vez en
cuando para evitar pérdidas si se va la luz o causas similares. El nombre del archivo fuente debe
tener la extensión .c. En este ejemplo, se usa como nombre muestra.c. La siguiente figura
muestra el editor de texto con el código del programa de ejemplo.



Una vez escrito el programa, debe compilarse y “linkarse” (del verbo inglés to link, enlazar, que se
utiliza en la terminología inglesa). Se trata de dos operaciones diferentes, pero en el caso de un
programa con un único fichero fuente se puede hacer con una única invocación al programa gcc.
gcc es una aplicación que engloba (entre otras cosas) el compilador y el “linkador”. La forma de
invocarlo para este ejemplo es:

bash-ln.05$ gcc –g –o muestra muestra.c



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La opción –g le indica que genere información de depuración (ya que, en caso contrario no se
genera, y por lo tanto no será posible depurarlo después). La opción –o nombre le indica que
debe poner el nombre nombre al fichero ejecutable resultado de la compilación. En este caso,
muestra. El último argumento de la línea es el nombre del fichero fuente que hay que compilar.

Si el programa tiene errores de sintaxis, gcc indicará las líneas en la que se encuentran y aportará
una pequeña descripción del problema. En caso de que no encuentre errores de sintaxis, el resultado
será el archivo ejecutable.

GESTIÓN DE LA ENTRADA Y SALIDA ESTÁNDAR EN C.

En este apartado se va a estudiar cómo se utilizan la entrada y la salida estándar en un programa en
C. El punto de partida es el programa básico que se ha editado en el apartado anterior, y, a partir de
él, se exponen las cuestiones más relevantes de la entrada y salida.

Esquema básico de un programa en C.

La estructura básica de un programa sencillo en C es la del programa de la diapositiva 17 del
capítulo 4, sección 1 que se introdujo en el editor en el apartado anterior. Se muestra a continuación.
En el código mostrado se incluyen los números de línea, que no es necesario añadir a la hora de
crear el programa en el editor.



int fahren, celsius; /* Variables enteras */
printf("Conversión de ºF a ºC:\n");

1 /* Conversión de una temperatura en grados Fahrenheit a grados Celsius. */
2
3 #include <stdio.h>
4
5 int main()
6 {
7
8
9
10
11 /* Temperatura a convertir */
12 fahren = 100;
13
14 /* Conversión */
15 celsius = 5*(fahren-32)/9;
16
17 /* Mostrar resultados */
18 printf("%d ºF = %d ºC\n",fahren, celsius);
19 return 0;
20 }



En el programa se distinguen 2 secciones principales: la función main (la segunda sección, de la
línea 5 en adelante), y lo que va antes de ella (la primera, líneas 1 a 4). En ésta última se incluyen las
directivas de inclusión de bibliotecas (como stdio.h en el ejemplo) y las declaraciones de
variables globales (que en el ejemplo no existen). En la función main aparecen las sentencias del
programa principal.

En esta práctica se van a tratar algunas de las funciones de entrada/salida más importantes en C.
Estas funciones trabajan con la entrada o la salida estándar. Por omisión, éstas son el teclado y la



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pantalla, pero pueden ser redirigidas desde la línea de comandos. Todas las funciones están en la
librería stdio.h, por lo que, para usarlas, será necesario incluir la directiva de inclusión
correspondiente en el programa.
En el programa propuesto, las líneas que comienzan por la palabra printf (9 y 18) están
realizando operaciones de salida. La palabra printf responde al nombre de una función, que se
encarga de volcar en la salida estándar lo que se le indique. La descripción completa de la función
printf, y otras funciones para salida estándar se describen a continuación.


Salida estándar.

La principal función para salida estándar de datos es printf. La sintaxis es:

int printf(const char *formato, …)


La función permite volcar, sobre la salida estándar, los datos que se le indican, y formatear esa
salida de acuerdo a las directrices que se le dan. Estas directrices se especifican en el primer
argumento de la función. Se trata de una cadena de control, y está formada por dos tipos de
elementos: caracteres ASCII y secuencias de control de formato. Los caracteres ASCII se vuelcan
tal cual, y las secuencias de control de formato se sustituyen por el resto de argumentos de la
función en el orden en que aparecen. Cada secuencia de control de formato comienza con el carácter
‘%’, y a continuación incluye la información sobre cómo formatear la salida del dato que le
corresponde. El formato de cada secuencia de control de formato es:


%[flags][ancho][.precisión][prefijo-tipo]formato



A continuación se explica cada uno de los campos:

flags (opcional)

«-» justifica a la izquierda
«+» fuerza la aparición del signo siempre
«0» completa con ceros a la izquierda todo el campo


ancho (opcional): ancho del campo en el que aparecerá el dato

precisión (opcional)

en enteros, número de dígitos
en reales, número de dígitos decimales
en cadenas, número de caracteres.


prefijo-tipo (opcional) indica a la función cómo debe interpretar el dato contenido en la
memoria:

«h» Interpreta un short
«l» Interpreta long en los enteros o double en los reales
«L» Interpreta un long double


formato (obligatorio) especifica el tipo de dato de la variable cuyo contenido se va a mostrar



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«d» entero con signo mostrado en decimal
«u» entero sin signo mostrado en decimal
«o» entero sin signo mostrado en octal
«x» entero sin signo mostrado en hexadecimal (X para mayúsculas)
«f» número real en formato [–]ddd.ddd
«e» número real en formato [–]d.ddde[±]ddd (E para mayúsculas)
«g» número real en el formato más corto
«c» carácter
«s» cadena de caracteres


De esta manera, la función printf invocada en la línea 9 no contiene secuencias de control de
formato, con lo que simplemente escribirá en pantalla (en salida estándar, por ser más precisos) los
caracteres que forman la cadena de control tal cual.

La llamada de la línea 18, por el contrario, sí tiene dos secuencias de control de formato. En
concreto, aparece en dos ocasiones la secuencia ‘%d’. Se trata de dos secuencias sencillas en las que
únicamente se especifica el formato, es decir, el tipo de dato de las variables que hay que visualizar.
En este caso, se trata de dos enteros (d). Las variables que se muestran son las que figuran a
continuación de la cadena de control, por orden: fahren (primera secuencia de control) y
celsius (segunda secuencia). Los valores de ambas variables se “incrustan” en las posiciones de
la cadena de control indicadas por las dos secuencias de control de formato ‘%d’ (cada variable en su
posición).

Las secuencias de control de formato permiten especificar, con un alto nivel de detalle, cómo se
quieren mostrar los datos. A continuación se muestran varios ejemplos con secuencias de control de
formato más complejas.

Ejemplos:
Si se tiene un entero, dato, para escribirlo en 8 posiciones, completando con ceros a la izquierda
hasta 6 dígitos y en formato entero con signo:


printf(“%8.6d”,dato);

Para escribir dato, un entero sin signo, completando con ceros a la izquierda hasta 8 posiciones,
justificado a la izquierda en un espacio de 12 posiciones:


printf(“%-12.8u”,dato);



Para escribir dato, un entero, en formato hexadecimal (en complemento a 2):


printf(“%x”,dato);


Para mostrar una cadena de caracteres:


char cadena[11]=”Una cadena”;



printf(“%s”,cadena);



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Las secuencias de control de formato se pueden incrustar en una cadena de caracteres ASCII:

char cadena[20]=”Mensaje de salida”;
printf(“%s: \nEl dato es: %-12.8u”,cadena,dato);



Los caracteres de la cadena también se escriben en la salida estándar.

printf es una función que permite un alto grado de control sobre la salida que se realiza. Para
tareas más sencillas existen otras funciones más fáciles de usar.
int puts(const char *): para escribir una simple cadena de texto.
int putchar(int): para escribir un único carácter.



Entrada estándar.

Análoga a la función printf existe una función para entrada, scanf, con una funcionalidad
relativamente extensa. El formato es:


int scanf(const char *formato, …)


En este caso, la cadena formato, que también es una cadena de control, no se vuelca a la salida, sino
que corresponde a lo que se espera leer de la entrada. La función ignora los ‘whitespace characters’
(caracteres de espacio, es decir: espacios, tabuladores y retornos de carro) que se encuentre antes del
siguiente carácter. Un ‘whitespace characte