PDF de programación - Introducción a la programación con C

Introducci´on a la programaci´on

con C

Andr´es Marzal

Isabel Gracia

Departamento de Lenguajes y Sistemas Inform´aticos

Universitat Jaume I

Obra distribuida con licencia Creative Commons

Esta obra se distribuye con licencia Creative Commons en su modalidad ((Reconocimiento-No
Comercial-Sin obras derivadas 2.5 Espa˜na)).

Usted es libre de copiar, distribuir y comunicar p´ublicamente la obra bajo las condiciones

siguientes:

Reconocimiento. Debe reconocer los cr´editos de la obra de la manera especificada
por el autor o el licenciador (pero no de una manera que sugiera que tiene su apoyo
o apoyan el uso que hace de su obra).

No comercial. No puede utilizar esta obra para fines comerciales.

Sin obras derivadas. No se puede alterar, transformar o generar una obra derivada a
partir de esta obra.

Este texto es un resumen de la licencia. El texto completo de la licencia se encuentra en

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/es/legalcode.es.

ii

Introducci´on a la Programaci´on con C

´Indice general

1. Introducci´on a C

1
3
1.1. C es un lenguaje compilado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Traduciendo de Python a C: una gu´ıa r´apida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.3. Estructura t´ıpica de un programa C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4. C es un lenguaje de formato libre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5. Hay dos tipos de comentario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.6. Valores literales en C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.6.1. Enteros
1.6.2. Flotantes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.6.3. Cadenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.7. C tiene un rico juego de tipos escalares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.7.1. El tipo int
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.7.2. El tipo unsigned int . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.7.3. El tipo float . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.7.4. El tipo char . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.7.5. El tipo unsigned char . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.8. Se debe declarar el tipo de toda variable antes de usarla . . . . . . . . . . . . . . 24
1.8.1.
Identificadores v´alidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.8.2. Sentencias de declaraci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.8.3. Declaraci´on con inicializaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.9. Salida por pantalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.9.1. Marcas de formato para la impresi´on de valores con printf . . . . . . . . . 27
1.10. Variables y direcciones de memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.11. Entrada por teclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.12. Expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.13. Conversi´on impl´ıcita y expl´ıcita de tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.14. Las directivas y el preprocesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.15. Constantes
1.15.1. Definidas con la directiva define
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.15.2. Definidas con el adjetivo const . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.15.3. Con tipos enumerados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.16. Las bibliotecas (m´odulos) se importan con #include . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.16.1. La biblioteca matem´atica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1.17.1. Estructuras de control condicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1.17.2. Estructuras de control iterativas
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
1.17.3. Sentencias para alterar el flujo iterativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.17. Estructuras de control

2. Estructuras de datos en C: vectores est´aticos y registros

63
2.1. Vectores est´aticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.1.1. Declaraci´on de vectores
2.1.2.
Inicializaci´on de los vectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.1.3. Un programa de ejemplo: la criba de Erat´ostenes . . . . . . . . . . . . . . 65
2.1.4. Otro programa de ejemplo: estad´ısticas
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.1.5. Otro programa de ejemplo: una calculadora para polinomios . . . . . . . . 77
2.1.6. Disposici´on de los vectores en memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.1.7. Algunos problemas de C: accesos il´ıcitos a memoria
. . . . . . . . . . . . 87

Introducci´on a la Programaci´on con C

i

´INDICE GENERAL

2.1.8. Asignaci´on y copia de vectores
2.1.9. Comparaci´on de vectores

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.2. Cadenas est´aticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.2.1. Declaraci´on de cadenas
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.2.2. Representaci´on de las cadenas en memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.2.3. Entrada/salida de cadenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
2.2.4. Asignaci´on y copia de cadenas
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.2.5. Longitud de una cadena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.2.6. Concatenaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.2.7. Comparaci´on de cadenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.2.8. Funciones ´utiles para manejar caracteres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.2.9. Escritura en cadenas: sprintf
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
2.2.10. Un programa de ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.3. Vectores multidimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.3.1. Sobre la disposici´on de los vectores multidimensionales en memoria . . . . 110
2.3.2. Un ejemplo: c´alculo matricial
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2.3.3. Vectores de cadenas, matrices de caracteres . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

2.4. Registros

2.4.1. Un ejemplo: registros para almacenar vectores de talla variable (pero

acotada) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.4.2. Un ejemplo: rectas de regresi´on para una serie de puntos en el plano . . . 129
2.4.3. Otro ejemplo: gesti´on de una coleci´on de CDs . . . . . . . . . . . . . . . . 132
2.5. Definici´on de nuevos tipos de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

3. Funciones

139
3.1. Definici´on de funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
3.2. Variables locales y globales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
3.2.1. Variables locales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3.2.2. Variables globales
3.3. Funciones sin par´ametros
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3.4. Procedimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
3.5. Paso de par´ametros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3.5.1. Par´ametros escalares: paso por valor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3.5.2. Organizaci´on de la memoria: la pila de llamadas a funci´on . . . . . . . . . 149
3.5.3. Vectores de longitud variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
3.5.4. Par´ametros vectoriales: paso por referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
3.5.5. Par´ametros escalares: paso por referencia mediante punteros . . . . . . . . 161
3.5.6. Paso de registros a funciones
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.5.7. Paso de matrices y otros vectores multidimensionales . . . . . . . . . . . . 169
3.5.8. Tipos de retorno v´alidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
3.5.9. Un ejercicio pr´actico: miniGalaxis
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
3.6. Recursi´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
3.6.1. Un m´etodo recursivo de ordenaci´on: mergesort
. . . . . . . . . . . . . . . 191
3.6.2. Recursi´on indirecta y declaraci´on anticipada . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
3.7. Macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
3.8. Otras cuestiones acerca de las funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
3.8.1. Funciones inline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
3.8.2. Variables locales static . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
3.8.3. Paso de funciones como par´ametros
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
3.9. M´odulos, bibliotecas y unidades de compilaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
3.9.1. Declaraci´on de prototipos en cabeceras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
3.9.2. Declaraci´on de variables en cabeceras
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
3.9.3. Declaraci´on de registros en cabeceras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

ii

Introducci´on a la