PDF de programación - El Lenguaje de programación C

El Lenguaje de programaci´on C

Sistemas Operativos

Universidade da Coru˜na

Sistemas Operativos

El Lenguaje de programaci´on C

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El Lenguaje de programaci´on C I

Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
Ejercicios

Tipos, operadores y expresiones

Nombres de variables
Tipos y tama˜nos de datos
Constantes
Declaraciones de variables
Operadores aritm´eticos
Operadores de relaci´on y l´ogicos

Sistemas Operativos

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El Lenguaje de programaci´on C II

Conversiones de tipo
Operadores de bit
Incremento y decremento, asignaci´on y expresiones
Expresi´on condicional
Precedencia y orden e evaluaci´on
Ejercicios

Control de flujo

Sentencias y bloques
if else
else-if
switch
bucleswhile, for y do..while
break y continue
goto y etiquetas
Ejercicios

Funciones y estructura de un programa
Sistemas Operativos

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El Lenguaje de programaci´on C III

funciones
funciones que no devuelven enteros
Variables externas
Variables est´aticas
Variables registro
Inicializaci´on
Recursividad
EL preprocesador C
Ejercicios

Arrays y punteros

Punteros y direcciones
Punteros y argumentos a funciones
Operaciones sobre punteros
Arrays y punteros
Arrays de punteros
Arrays multidimensionales

Sistemas Operativos

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El Lenguaje de programaci´on C IV
Punteros y arrays multidimensionales
Argumentos en la l´ınea de comando
Punteros a funciones
Ejercicios

Estructuras

Estructuras
Operaciones sobre estructuras
Punteros a estructuras
Arrays de estructuras
Estructuras autoreferenciadas
Uniones
Campos de bits
typedef
Ejercicios

Biblioteca C

Biblioteca C

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El Lenguaje de programaci´on C V

Documentaci´on en l´ınea
Asignaci´on de memoria
Funciones de caracteres
Cadenas de caracteres
Entrada/salida con formato
Entrada/salida con formato a fichero
Entrada/salida con formato a memoria
Entrada/salida sin formato
Ejercicios

Herramientas

Valgrind

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Introducci´on
Tipos, operadores y expresiones
Control de flujo
Funciones y estructura de un programa
Arrays y punteros
Estructuras
Biblioteca C
Herramientas

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
Ejercicios

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Caracter´ısticas del lenguaje C

(cid:73) Es el lenguaje de programaci´on de prop´osito general asociado

al sistema operativo UNIX

(cid:73) Es un lenguaje de medio nivel. Trata con objetos b´asicos

como car´acteres, n´umeros . . . ; tambi´en con bits y direcciones
de memoria

(cid:73) Posee una gran portabilidad
(cid:73) Se utiliza para la programaci´on de sistemas: construcci´on de

interpretes, compiladores, editores de texto, etc

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(cid:73) El lenguaje C consta de

(cid:73) El lenguaje C propiamente dicho: tipos de datos, expresiones y

estructuras de control

(cid:73) Extensiones en forma de macros y un amplio conjunto de

librer´ıas predefinidas

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
Ejercicios

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Estructura de un programa C

(cid:73) Un programa e C consta de uno o m´as m´odulos (ficheros

fuentes)

(cid:73) Cada m´odulo puede contener

(cid:73) directivas del precompilador, p.e para “incluir” otros ficheros

(#include) y “definir” constantes y macros (#define)

(cid:73) declaraciones de variables y prototipos de funciones
(cid:73) una o m´as funciones
(cid:73) comentarios

(cid:73) Cada funci´on puede contener
(cid:73) directivas del precompilador
(cid:73) declaraciones
(cid:73) uno o m´as bloques
(cid:73) comentarios

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(cid:73) Cada bloque puede contener

(cid:73) directivas del precompilador
(cid:73) declaraciones
(cid:73) una o m´as sentencias
(cid:73) comentarios

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(cid:73) Cada sentencia debe estar terminada por ;
(cid:73) Cada bloque de sentencias se encierra entre llaves {. . . }
(cid:73) La funci´on denominada main es la que primero se ejecuta
(cid:73) Los comentarios pueden aparecer en cualquier lugar del c´odigo

y se insertan entre /* y */ as´ı

/* esto es un comentario*/

(cid:73) o entre // y final de l´ınea

// esto es otro comentario

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
Ejercicios

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Primeros ejemplos

#include <stdio.h>
main()
{

printf("hola, primer programa en C\n");

}

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#include <stdio.h>
main()
{

int fahr, celsius;
int lower, upper, step;
lower=0;
upper=300;
step=20;
fahr=lower;
while(fahr<=upper)
{

celsius=5*(fahr-32)/9;
printf("%d\t%d\n",fahr,celsius);
fahr=fahr+step;

}

}

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
Ejercicios

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Compilaci´on de un programa

(cid:73) Normalmente invocamos al compilador con cc o gcc (el

compilador de gnu)

(cid:73) Cuando tecleamos cc programa.c para generar un ejecutable

a partir de un fichero fuente obtenemos un ejecutable,
t´ıpicamente denominado a.out. Sin embargo se realizan tres
tareas

(cid:73) Paso por el preprocesador C. Es el que procesa las l´ıneas que

comienzan con # (pe #include, #define. . . ). Puede
invocarse directamente con cpp

(cid:73) La compilaci´on propiamente dicha. Genera ficheros objeto (.o)

a partir de los ficheros fuente. Puede invocarse como cc -c

(cid:73) El enlazado. Realizado por ld

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Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
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Directivas del precompilador

#include Incluye el fichero, cuyo nombre se indica, para su compilaci´on

con el resto del c´odigo

(cid:73) Si el nombre del fichero va entre <...> se busca en el

directorio include del sistema (/usr/include). Por ejemplo
#include <stdio.h>
hace que el fichero /usr/include/stdio.h se incluya en ese
punto para ser compilado con nuestro fichero fuente

(cid:73) El nombre se puede poner entre comillas (“) y el sistema lo
buscar´a en el directorio actual (tambi´en se puede poner una
ruta absoluta)

(cid:73) Los ficheros se suelen denominar .h y contienen declaraciones

de tipos, variables y prototipos de funciones (son ficheros
fuente que pueden verse)

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#define Define un s´ımbolo, es decir cada ocurrencia de ese s´ımbolo es

sustituida por su definici´on. Por ejemplo

(cid:73) El C distingue entre may´usculas y min´usculas, aunque la

costumbre es utilizar may´usculas para los s´ımbolos definidos
por el preprocesador

(cid:73) ejemplo

#define MAX 1024
hace que todas las ocurrencias de la cadena MAX dentro del
c´odigo son sustituidas por 1024

(cid:73) El c´odigo que se compila lleva 1024 donde iba MAX
(cid:73) Si MAX iba dentro de comillas ’’...‘‘, no se sustituye

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#include <stdio.h>
#define UPPER 300
#define LOWER 0
#define STEP 20
main()
{

int fahr, celsius;
fahr=LOWER;

while(fahr<=UPPER)
{

celsius=5*(fahr-32)/9;
printf("%d\t%d\n",fahr,celsius);
fahr=fahr+STEP;

}

}

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
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Depuraci´on

(cid:73) Para depurar programas disponemos del depurador, que nos

permite ejecutar los programas en un entorno controlado

(cid:73) Para usar el depurador

a Compilamos con cc -g

$gcc -g ejercicio1.c

b Invocamos el depurador pas´andole el ejecutable como

par´ametro
antonio@abyecto:~$ gdb a.out
GNU gdb (GDB) 7.3-debian
Copyright (C) 2011 Free Software Foundation, Inc.
.......
(gdb)

(cid:73) Dentro del depurador podemos establecer puntos de ruptura

con break (break numerol´ınea o break nombrefunci´on),
ejecutar paso a paso con step o next, ver variables con
display . . . . El depurador dispone de ayuda en l´ınea,
mediante help

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Introducci´on

Caracter´ısticas del lenguaje C
Estructura de un programa C
Primeros ejemplos
Compilaci´on de un programa
Directivas del precompilador
Depuraci´on
make
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make

(cid:73) Facilita el proceso de generaci´on y actualizaci´on de un

programa.

(cid:73) Determina autom´aticamente qu´e partes de un programa

deben recompilarse ante una actualizaci´on de algunos m´odulos
y las recompila.

(cid:73) Se crean un archivo Makefile con las dependencias entre los

ficheros: un fichero debe actualizarse si alguna de sus
dependencias