Manual 1 de lenguaje c

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DE LA UNIVERSIDAD DE CARABOBO

CURSO BASICO DE LENGUAJE C

FASES DE LA PUESTA A PUNTO DE UN PROGRAMA EN LENGUAJE C

Para convertir un algoritmo en un programa, se deben llevar a cabo las
siguientes fases de puesta a punto:
1) Edición. En esta primera fase, el programador debe convertir el
algoritmo que haya diseñado en instrucciones escritas en C. Para ello,
se debe hacer uso de un editor de textos, con el cual se obtendrá el
llamado código fuente del programa. El programador deberá guardar
dicho código fuente en un archivo con extensión (.c) o (.cpp).

Si un programa escrito en C se va a compilar con un compilador de C, el
código fuente debe ser guardado, obligatoriamente, en un archivo con
extensión (.c). Ahora bien, si se utiliza un compilador de C/C++, el archivo se
puede guardar con extensión (.c) o (.cpp).
2) Preproceso. El preproceso sirve para realizar modificaciones en el
código fuente obtenido en la fase de edición. Es el programador quien,
mediante directivas del preprocesador, "dice" al preprocesador las
modificaciones que éste debe llevar a cabo.

El preprocesador es un programa característico de C, es decir, en otros
lenguajes de programación no existe, y siempre se ejecuta antes de llevarse a
cabo la compilación. Esto es debido a que, es el propio compilador quien llama
al preprocesador antes de realizar la compilación.
3) Compilación. Una vez que el código fuente ha sido preprocesado, el
compilador traducirá ese código fuente (modificado) a código máquina,
también llamado código objeto, siempre y cuando, el propio compilador
no detecte ningún error en dicho código fuente ya preprocesado.

Como resultado de la compilación, el compilador guardará el código objeto del
programa en un archivo con otra extensión, que, dependiendo del sistema
operativo puede variar. Por ejemplo, en Windows, se guardará con la extensión
(.obj), abreviatura de object.
4) Enlace (linkaje o montaje). Los programas pueden utilizar funciones de
la biblioteca estándar de C, tales como scanf o printf. De cada una de
ellas existe un código objeto que debe ser enlazado (unido) al código
objeto del programa que las utilice. Esto se realiza mediante un
programa llamado enlazador, montador o linkador.

Como resultado del enlace, el enlazador guardará, en disco, un archivo
ejecutable. En Windows, dicho archivo tendrá extensión (.exe), abreviatura de
executable. Dicho archivo será "el ejecutable".


Además de las funciones de la biblioteca estándar de C, el programador
también puede utilizar funciones que hayan sido desarrolladas por él mismo.
Éstas pueden agruparse en su propia biblioteca de funciones (no estándar).
Por lo que, también en esta fase, el código objeto de dichas funciones deberá
ser enlazado al código objeto del programa que las utilice.

Gráficamente, el proceso de puesta a punto de un programa escrito en C se
puede ver en la siguiente figura:

ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA EN LENGUAJE C

Un programa escrito en lenguaje C está compuesto por una o más
funciones. Como ya es sabido, una función es un programa que sirve para
realizar una tarea determinada, por ejemplo, la función scanf sirve para leer
datos desde el teclado.

Existe una función que está presente en todos los programas escritos en
lenguaje C, su misión es marcar el inicio y fin de la ejecución de cada uno de


ellos; es la función principal, la primera que se ejecuta; es la función main. Su
sintaxis "básica" es:

int main()
{
<bloque_de_instrucciones>
}

La función main contiene al bloque de instrucciones principal de un
programa, dentro de los caracteres abrir llave ({) y cerrar llave (}).

Los paréntesis "()" escritos después de main sirven para indicar que el
identificador main es una función. Es importante comprender que main no es
una palabra reservada de C. Ningún identificador de función lo es.

Finalmente, no se puede pasar por alto que delante de main se ha escrito la
palabra reservada int; enseguida veremos el porqué.

TIPOS DE INSTRUCCIONES EN LENGUAJE C

En lenguaje C, las instrucciones, también llamadas sentencias, se pueden
clasificar en:
• De expresión.
• De control.

• Compuestas.

Una instrucción compuesta siempre alberga, entre llaves ({...}), a
un <bloque_de_instrucciones>:

{
}

Un bloque de instrucciones puede estar compuesto por una o más
instrucciones, que, a su vez, pueden ser instrucciones de expresión, de control
y/o compuestas nuevamente.

El cuerpo de toda función es una instrucción compuesta. Sirva como ejemplo el


cuerpo de la función main, el cual alberga al bloque de instrucciones principal
de un programa escrito en lenguaje C.

Las instrucciones de expresión, también conocidas como instrucciones
simples o elementales, son aquellas que representan a las acciones más
pequeñas (elementales) que se pueden ejecutar en un programa, y siempre
van seguidas de un carácter punto y coma (;), el cual indica que la instrucción
ha terminado:

<instrucción_de_expresión>;

Una instrucción de expresión es, en sí misma, una expresión. De modo que, la
acción que se ejecuta es la evaluación de dicha expresión:

<expresión>;

En cuanto a las instrucciones de control, existen de distintos tipos, y todas
sirven para modificar el flujo de control de un programa. Veremos que, algunas
de ellas deben ir seguidas del carácter punto y coma (;), pero otras no.

Ejemplo clásico de un programa en lenguaje C

Ejemplo: Se quiere escribir un programa que muestre por pantalla un mensaje
de saludo:

Hola mundo

Obsérvese que, el saludo se visualiza justo en la esquina superior izquierda de
la pantalla. Más adelante se estudiará cómo se puede mostrar en otro lugar de
la pantalla.

En lenguaje C, el código fuente de dicho programa puede ser:

#include <stdio.h>



int main()
{
printf( "Hola mundo" );

return 0;
}
Programa (.c): Hola_mundo

Todas las funciones de la biblioteca estándar de lenguaje C son subprogramas
que ya están compilados, es decir, junto a cualquier compilador de lenguaje C
se acompañan los códigos objeto de todas las funciones de su biblioteca
estándar, pero no sus códigos fuente. Por tanto, aunque no sea posible
modificar sus códigos fuente, sí se puede hacer uso de dichas funciones en
cualquier programa. Por ejemplo, se puede llamar a la función printf para que
muestre por pantalla el saludo "Hola mundo".

printf( "Hola mundo" );

Dentro de los paréntesis "()" de la función printf, se debe escribir, entre
comillas dobles ("), el mensaje o cadena de caracteres que se desea mostrar
por pantalla.

Obsérvese que, después del carácter cerrar paréntesis ")" se ha escrito un
punto y coma (;), esto implica que la llamada a la función printf es considerada
como una instrucción de expresión.

Del código fuente preprocesado de un programa, el compilador generará un
código objeto que se debe unir (enlazar) con los códigos objeto de las
funciones de la biblioteca estándar del lenguaje C que se llamen desde dicho
programa. Por ejemplo, el código objeto de nuestro primer programa se debe
enlazar con el código objeto del subprograma printf.

El enlazador sabe dónde encontrar el código objeto de las funciones de la
biblioteca estándar de C que utilice un programa. Sin embargo, para poder
utilizar una función (sea de la biblioteca estándar de C o no) en un programa, la
función debe ser declarada previamente, al igual que se tienen que declarar las
variables y las contantes que usa un programa.

Para que el compilador conozca la declaración de la función printf, hay que
utilizar la directiva del preprocesador #include:

#include <stdio.h>



En este caso, la directiva #include indica, al preprocesador, que debe incluir,
antes de la compilación, en el código fuente del programa, el contenido del
archivo <stdio.h> (stdio, Standard Input/Output). En dicho archivo están
escritas las declaraciones de todas las funciones de entrada y salida
estándar de la biblioteca estándar de C, como printf. Si el compilador no sabe
quien es printf, no podrá generar el código objeto del programa.

Las funciones de la biblioteca estándar de C están clasificadas en base a su
funcionalidad, y sus declaraciones se agrupan en archivos con extensión (.h),
los cuales son llamados archivos de cabecera. Además de stdio.h, algunos de
los archivos de cabecera más utilizados en lenguaje C son: math.h, string.h
y stdlib.h. En ellos están escritas, respectivamente, las declaraciones de las
funciones matemáticas, funciones de cadena y funciones de utilidad de la
biblioteca estándar de C.

Después de #include, el nombre del archivo de cabecera se puede escribir
entre los caracteres menor y mayor (<stdio.h>), o entre comillas
dobles ("stdio.h"). Cuando se escriba entre comillas dobles, el preprocesador
buscará dicho archivo en el directorio actual de trabajo, y de no encontrarlo ahí,
entonces lo buscará en el directorio especificado por el compilador. En el caso
de escribirse entre los caracteres menor y mayor, el proceso de búsqueda será
al revés.

Además de la directiva del preprocesador #include, existen otras, pero,
ninguna de ellas es una palabra reservada del lenguaje C.

El código objeto generado por el compilador de C tendrá "huecos" (espacios)
en donde más tarde el enlazador escribirá el código objeto correspondiente a
las llamadas de las funciones ya compiladas (como printf) y, así, generar el
archivo ejecutable.

Toda función retorna un valor. En nuestro primer programa se ha escrito:

return 0;

Esto quiere decir que la función main devuelve el valor 0. Precediendo a main
se ha escrito la palabra reservada int, indicando así, que la función retornará
un valor de tipo int (entero).

int main()



En general, la instrucción return suele ser la última del bloque de instrucciónes
de la función main. Al retornar el valor 0, indica (informa al sistema operativo)
que el programa finalizó correctamente, es decir, sin producirse ningún error en
su ejecución. Cuando la función main devuelva un valor distinto de cero, esto
siginificará que se ha producido algún error en la ejecución del programa, o que
ha ocurrido algo fuera de lo normal.

La instrucción return es una de las instrucciones de control que existen en
lenguaje C. Por tanto, es una palabra reservada. Después del valor de retorno
(que es una expresión) se debe escribir un punto y coma (;). La sintaxis de la
instrucción return es:

return <expresión>;

Por el momento, se ha visto que la sintaxis "básica" de un programa escrito en
lenguaje C es:

[ <directivas_del_preprocesador> ]

int main()
{
}

Los caracteres abrir corchete ([) y cerrar corchete (]) se utilizan para indicar que
lo que contienen es opcional.

TIPOS DE DATOS EN LENGUAJE C



Datos de tipo entero (int)

Un dato de tipo entero (int en lenguaje C ) es aquel que puede tomar por
valor un número perteneciente al conjunto de los números enteros (Z), el cual
está formado por los números naturales, su opuestos (números negativos) y el
cero.

Z = { ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ... }

Ejemplo: La edad de una persona y el año en que nació, son dos datos de tipo
entero:

Edad...: 29
Año....: 1976

Z es un conjunto infinito de números enteros, y como el computador no puede
representarlos todos, un dato de tipo entero sólo puede tomar por valor un
número perteneciente a un subconjunto de Z. Los valores máximo y mínimo de
dicho subconjunto varían según las características de cada computador y del
compilador que se utilice.

Datos de tipo real (float o double)


Un dato de tipo real (float o double en lenguaje C) es aquel que puede tomar
por valor un número perteneciente al conjunto de los números reales (R), el
cual está formado por los números racionales e irracionales.

Ejemplo: El peso de una persona (en kilogramos) y su altura (en centímetros),
son datos que pueden considerarse de tipo real.

Peso.....: 75,3
Altura...: 172,7

R es un conjunto infinito de números reales, y como el computador no puede
representarlos todos, un dato de tipo real sólo puede tomar por valor un
número perteneciente a un subconjunto de R. Los valores de dicho
subconjunto varían según las características de cada computador y del
compilador que se utilice.

La diferencia principal entre float y double está en el hecho de que un dato de
tipo double puede tomar por valor un número perteneciente a un subconjunto
de R mayor que un dato de tipo float.

Datos de tipo carácter (char)

Un dato de tipo carácter (char en lenguaje C) es aquel que puede tomar por
valor un carácter perteneciente al conjunto de los caracteres que puede
representar el computador.

En lenguaje C, el valor de un dato de tipo carácter se debe representar entre
comillas simples (').

Ejemplo: En un examen con preguntas en las que hay que seleccionar la
respuesta correcta entre varias opciones dadas (a, b, c, d, e), la respuesta
correcta de cada una de las preguntas es un dato de tipo carácter.

Respuesta correcta a la pregunta 3...: 'c'

Datos sin valor (void)



Un dato sin valor (void en lenguaje C) es un dato que no puede tomar por
valor nigún valor, es decir, es un dato vacío (nulo).

Datos de tipo lógico

En programación, un dato de tipo lógico es aquel que puede tomar por valor
sólo uno de los dos siguientes:

{ verdadero, falso }

Los valores verdadero y falso son contrapuestos, de manera que, un dato de
tipo lógico siempre está asociado a que algo se cumpla o no se cumpla.

Ejemplo: El estado de una barrera de paso de trenes es un dato que puede
considerarse de tipo lógico, por ejemplo, asociando verdadero a que esté
subida y falso a que esté bajada.

Estado...: falso (indica que la barrera está bajada)

En lenguaje C no existen datos de tipo lógico (que sí existen en otros lenguajes
de programación). Ahora bien, se pueden simular con datos de tipo entero,
considerándose el valor cero (0) como falso, y cualquier otro valor entero como
verdadero (para ello, generalmente, se emplea el valor uno (1)).

Datos de tipo cadena

De todos los tipos de datos que no son básicos se dice que son derivados, ya
que, están basados en alguno que sí lo es. Por ejemplo, los datos de tipo
cadena son aquellos que pueden tomar por valor una secuencia de caracteres.

En lenguaje C, el valor de un dato de tipo cadena se debe representar entre
comillas dobles (").

Ejemplo: El título de un libro y el nombre de su autor, son datos de tipo


cadena.

Título...: "La Odisea" (cadena de 9 caracteres)
Autor....: "Homero" (cadena de 6 caracteres)

Obsérvese que, en la cadena "La Odisea", el carácter espacio en blanco
también se cuenta.

IDENTIFICADORES EN LENGUAJE C

La mayoría de los elementos de un programa se diferencian entre sí por su
nombre. Por ejemplo, los tipos de datos básicos en lenguaje C se nombran
como:

char, int, float, double y void

Cada uno de ellos es un identificador. Un identificador es el nombre que se le
da a un elemento de un algoritmo (o programa). Por ejemplo, el tipo de dato int
hace referencia a un tipo de dato que es distinto a todos los demás tipos de
datos, es decir, los valores que puede tomar un dato de tipo entero, no son los
mismos que los que puede tomar un dato de otro tipo.

Los identificadores char, int, float, double y void están predefinidos, forman
parte del lenguaje C. No obstante, en el código de un programa también
pueden existir identificadores definidos por el programador. Por ejemplo, un
programa puede utilizar variables y constantes definidas por el programador.

En lenguaje C, a la hora de asignar un nombre a un elemento de un programa,
se debe tener en cuenta que todo indenficador debe cumplir las siguientes
reglas de sintaxis:

1. Consta de uno o más caracteres.
2. El primer carácter debe ser una letra o el carácter subrayado (_),
mientras que, todos los demás pueden ser letras, dígitos o el carácter
subrayado (_). Las letras pueden ser minúsculas o mayúsculas del
alfabeto inglés. Así pues, no está permitido el uso de las letras 'ñ' y 'Ñ'.
3. No pueden exitir dos identificadores iguales, es decir, dos elementos de
un programa no pueden nombrarse de la misma forma. Lo cual no
quiere decir que un identificador no pueda aparecer más de una vez en
un programa.


De la segunda regla se deduce que un identificador no puede contener
caracteres especiales, salvo el carácter subrayado (_). Es importante resaltar
que las vocales no pueden llevar tilde ni diéresis.

Ejemplos de identificadores válidos y no válidos en lenguaje C

A continuación, se muestran algunos ejemplos de identificadores válidos en
lenguaje C y otros que no lo son:

Ejemplo 1: Algunos identificadores válidos que pueden ser definidos por el
programador son:

numero
dia_del_mes
PINGUINO1
_ciudad
Z

Ejemplo 2: Los siguientes identificadores no son válidos por incumplir la
segunda regla:

123
_DÍA
numero*
lugar de nacimiento
año

Ejemplo 3: Los siguientes identificadores no pueden ser definidos por el
programador:

int
char

int y char son identificadores predefinidos (ya existen en lenguaje C), por
tanto, no pueden ser definidos por el programador, en cumplimiento de la
tercera regla.


Los identificadores son sensibles a minúsculas y mayúsculas.

Ejemplo 4: Mes y mes son considerados identificadores distintos.

Por último, hay que decir que, es aconsejable que los identificadores tengan un
significado afín a lo que representan.

PALABRAS RESERVADAS EN LENGUAJE C

Las palabras reservadas son identificadores predefinidos (tienen un significado
especial). En todos los lenguajes de programación existe un conjunto de
palabras reservadas. Por el momento, en lenguaje C, se han estudiado las
siguientes:

char, int, float, double y void

En la sintaxis de ANSI C, puede consultar toda la lista de palabras reservadas
que existen en lenguaje C.

VARIABLES EN LENGUAJE C

En lenguaje C hay que escribir un punto y coma (;) después de la declaración
de una o más variables. Así pues, la sintaxis para declarar una variable es:

<tipo_de_dato> <variable> [ = <expresión> ];

Y para más de una variable del mismo tipo se utiliza la sintaxis:

<tipo_de_dato> <variable_1> [= <expresión_1>],
<variable_2> [= <expresión_2>],
...,
<variable_n> [= <expresión_n>];



Una expresión representa a un valor de un tipo de dato. En el apartado 1.8
Operadores y expresiones se estudiarán en detalle las expresiones.

Ejemplos de declaración de variables en lenguaje C

A continuación, se muestran algunos ejemplos de declaración de variables en
lenguaje C.

Ejemplo 1: La declaración de una variable para almacenar la edad de una
persona se escribe:

int edad;

Ejemplo 2: Para declarar varias variables del mismo tipo de dato se puede
escribir:

int edad;
int numero_de_hijos;

Ejemplo 3: O también, en la misma línea separadas por el carácter coma (,):

int edad, numero_de_hijos;



Ejemplo 4: Si se desea declarar una variable para almacenar un número
entero y que, inicialmente, contenga el valor 35, se debe escribir:

int numero = 35;

Ejemplo 5: A continuación, se muestra la declaración de una variable para
almacenar una letra del alfabeto y que, inicialmente, contenga el valor 'Z':

char letra = 'Z';

Ejemplo 6: Para declarar una variable que pueda almacenar el nombre de una
persona y que, inicialmente, contenga el valor "Isabel", escribiremos:

char nombre[7] = "Isabel";

Un dato de tipo cadena es un dato compuesto (estructurado), debido a que
está formado por una agrupación de caracteres. Pues bien, dicha agrupación
se define por medio de un array. Un array agrupa, bajo el mismo nombre de
variable, a una colección de elementos (datos) del mismo tipo.

Para declarar un array de caracteres, después del identificador de la variable,
se tiene que escribir, entre corchetes "[]", el número de caracteres que se van a
almacenar en el array, más uno. Por tanto, en este caso, puesto que "Isabel"
tiene seis caracteres, hay que escribir un 7 entre los corchetes.

Se tiene que escribir un número más, porque en la memoria se va a reservar
espacio para los seis caracteres de la cadena "Isabel", más uno, conocido
éste como el carácter nulo, el cual se representa mediante una barra invertida
y un cero (0). El sistema se encarga de "poner" dicho carácter, que indica el fin
de la cadena.

Por consiguiente, en la memoria se almacenarán siete caracteres
consecutivos:



Los caracteres del array pueden ser referenciados mediante el identificador del
mismo, seguido de un número entre corchetes. A dicho número, de manera
formal, se le llama "índice", y puede oscilar entre el valor 0 y n-1, siendo n el
número de caracteres que pueden ser almacenados en memoria en el array,
en este caso 7.

<nombre_de_la_variable>[<índice>]

Por ejemplo, nombre[3] hace referencia al espacio de memoria donde está el
carácter 'b'.

Ejemplo 7: Si se declara la variable de tipo cadena:

char nombre[7] = "June";

En memoria tendremos:



Fíjese que, en esta ocasión, el array de caracteres nombre ha sido inicializado
con el valor "June". De manera que, el fin de la cadena se encuentra en
nombre[4], y no en el último espacio de memoria reservado para el array, ya
que, "June" tiene, solamente, cuatro caracteres.

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