El lenguaje de programación C

El mítico lenguaje de programación C sigue siendo el lenguaje que definió todo. Y con todo nos referimos a todo lo referente a la informática y programación. En épocas que ya no existen más, el programador de computadoras, término y profesión que aún no se consideraba algo serio, tenía que cambiar la configuración de la máquina para que realizará otras operaciones. Enormes máquinas que ocupaban salas enteras apenas estaban diseñadas para ciertas tareas muy específicas.

Con la llegada de los programas almacenados está tarea reducía en gran medida ese esfuerzo. Sin embargo, los lenguajes de programación estaban muy ligados a la arquitectura de la máquina. Los programas no podían ser compartidos. Si querías un programa para cálculos vectoriales en tu máquina, tendrías que programarlo de acuerdo a la arquitectura de tu máquina (sic).

Es ahí cuando llegan los lenguajes de alto nivel. Lenguajes que están a un paso de los lenguajes máquinas y que no están ligados a ciertas arquitecturas.

Dennis Ritchie ideó un lenguaje de programmación al que denominó simplemente C. Un lenguaje de programación muy rápido, eficiente y tiene un control directo sobre el hardware y la memoria.

Un lenguaje que inspiró a otros como Java, C++, C#, entre otros más (y la lista crece). Un lenguaje intermedio entre el lenguaje máquina y los de alto nivel.

¿Qué es el lenguaje C?

"C es un lenguaje de programación de propósito general que ofrece como ventajas ecnonomía de expresión, control de flujo y estructuras de datos modernos y un conjunto rico de operadores. Además, C no es un lenguaje de muy alto nivel ni grande y no está especializado en alguna área especial de aplicación."

Puedes instalar el compilador gcc. Se puede instalar tanto en Mac OS, Linux y Windows.

Compilador gcc

Abrimos una terminal y listamos la versión:

$ gcc --version

Listamos la ayuda disponible:

$ gcc --help

Hola, mundo en C

Ejemplo 1. Escribamos el famoso programa del "Hola, mundo" en C.

holamundo.c

#include<stdio.h>

int main(){
 puts("Hola, mundo en C.");
 return 0;
}

Compilaremos el programa:

$ gcc -o holamundo.exe holamundo.c
$ ./holamundo.exe

Salida:

Hola, mundo en C.

Tipos en C

El lenguaje de programación C es un lenguaje estáticamente tipado pero con un sistema de tipos débil (o permisivo), lo que significa que requiere declarar el tipo de cada variable antes de usarla, pero permite conversiones implícitas automáticas entre tipos de datos compatibles.

Algunos de los tipos en este lenguaje son:

• char 
• int 
• byte 
• short 
• float 
• double

También permite definir tipos propios con typedef TipoDato NombreNuevaVaariable.

Como en muchos otros lenguajes no aplica el dicho de "Una variable es una variable". Un número entero deberá ser declarado con tipo int, y su valor es entero, un número con coma flotante (float) causará un error de compilación.

Miremos un ejemplo de conversión implícita:

#include<stdio.h>

int main(){
 int numero = 45;
 float numero_float = (float) numero;
 printf("Numero int = %d\n", numero);
 printf("Numero float = %.2f\n", numero_float);
 printf("Casteo = %d\n", (int) numero_float);
 return 0;
}

Esto también lo podemos observar en lenguajes modernos como Java o C#.

Programación modular

Un módulo se considera como una colección de paquetes y sus dependencias. En C los proyectos pueden estar divididos por módulos. Un programa puede tener cierta dependencia de archivos externos o dentro de su mismo ámbito. Es usual ver proyecto C con archivos de encabezados (*.h) y su implementación así como programas tipo "main" quienes son los encargados de realizar las operaciones principales.

Esto se puede observar en lenguajes como Java, C#, Python, etc.

Punteros y asignación dinámica de memoria

En C debemos tener cuidado con los punteros. Estos nos sirven para almacenar y manipular direcciones de memoria de la computadora, en lugar de guardar un valor directo (como un número o un texto). Un mal uso puede causar daños al programa o incluso a nuestra máquina.

También hay que tener cuidado con el mecanismo de asignación dinámica de memoria, el cual se usa para reservar espacio en la memoria RAM mientras el programa se está ejecutando (en tiempo de ejecución), en lugar de definirlo de forma fija cuando se compila.

Ambas "técnicas" son indispensables en el lenguaje, no son una opción aunque así pareciera. Conforme un programa se hace más grande y complejo se verán las ventajas de esto.

En próximas entregas veremos más sobre este lenguaje.

Enlaces:

https://codemonkeyjunior.blogspot.com/2024/06/el-lenguaje-de-programacion-d.html
https://es.wikipedia.org/wiki/C_(lenguaje_de_programaci%C3%B3n)
https://www.mingw-w64.org/
https://sourceware.org/cygwin/

Katas de programación en C [2da parte]

 

"Santos remolinos Batman, éste martini tiene un sabor que no logro identificar"

 

En el anterior post realizamos algunos ejercicios de programación en C. En ésta ocasión continuaremos con los ejercicios.

Ejemplo 1. Obtener el número binario de un número decimal mayor a cero.

binario.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#define MAX 100

int main(int argc, char *argv[]){
  char binario[MAX];
  int decimal;
  int residuo;
  char c;
  do{
    puts("Introduce numero decimal:");
    scanf("%d",&decimal);
  }while(decimal <= 0);
  printf("Decimal: %d\n",decimal);

  while(decimal >= 2){
    residuo = decimal % 2;
    decimal = (int) decimal/2;
    c = (char)residuo+'0';
    strcat(binario, &c);
  }
  c = (char)decimal+'0';
  strcat(binario, &c);
  char binarioFinal[MAX];
  int i, j,k;
  for(i=0; binario[i] != '\0'; i++ );
    j=i-1;
    for(k=0; k<=i; k++){
        binarioFinal[k]=binario[j];
        j--;
    }
    printf("Binario final:%s\n",binarioFinal);
  return 0;
}

En éste ejemplo podemos ver la descomposición de un número decimal a su forma binaria (0,1). Obtenemos el residuo de la división (%) y lo vamos almacenando en una cadena string, incluimos el último dígito decimal, para al final mostrar la cadena final (en reversa). Ej. Si el número introducido es 3 deberá mostrar su equivalente en binario que sería: 11.

Compilamos y creamos el ejecutable.

$ gcc binario.c -o ejecutable.exe

$ ./ejecutable.exe

Ejemplo 2. Crear un programa que tome dos números enteros mayores a cero que realice las seis operaciones básicas de la aritmética: suma, resta, multiplicación(producto) , división, potenciación y radicación.

matematicas.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<ctype.h>
#include<math.h>

int suma(int,int);
int resta(int,int);
int producto(int,int);
double division(int,int);
double potencia(double, int);
int radicacion(int);

int suma(int a, int b){
  return a+b;
}

int resta(int a, int b){
  return a-b;
}

int producto(int a, int b){
  return a*b;
}

double division(int a,int b){
  return (double) a/b;
}

double potencia(double b, int p){
  int i = 1;
  double pot = 1.0;
  while(i <= p){
    pot = pot * b;
    i++;
  }
  return pot;
}

int radicacion(int a){
  return sqrt((double) a);
}

int main(int argc, char *argv[]){
  int a = 0, b = 0, mySuma = 0, myResta = 0, myProd = 0;
  double myDiv = 0.0, myPot = 0.0;
  do{
    system("clear");
    puts("Introduce dos numeros enteros mayor a cero:");
    printf("a = %d y b = %d\n",a,b);
    scanf("%d %d",&a,&b);
  }while(a <= 0 || b <= 0);
  printf("Numeros introducidos: a=%d y b=%d\n",a,b);
  mySuma = suma(a,b);
  myResta = resta(a,b);
  myProd = producto(a,b);
  myDiv = division(a,b);
  myPot = potencia((double) a,b);
  printf("Suma = %d\n",mySuma);
  printf("Resta = %d\n",myResta);
  printf("Producto = %d\n",myProd);
  printf("Division = %.3lf\n",myDiv);
  printf("Potencia = %.0lf\n",myPot);
  printf("Raiz de  a = %d es: %d\n",a, radicacion(a));
  printf("Raiz de  b = %d es: %d\n",b, radicacion(b));
  return 0;
}

Creamos seis cabeceras y sus implementaciones (funciones) para realizar las operaciones aritméticas básicas. Obligamos a introducir dos número enteros positivos. Si algún número es cero el bucle do-while continuará hasta que los dos números sean mayores a cero.

Para poder compilar y crear el ejecutable (esto si usas GCC):

$ cc matematicas.c -lm -o ejecutable.exe 

Ejemplo 3. Crear un programa que tome tres parámetros, dos decimales y un operador (+, -, x, / , %) para realizar las operaciones de: suma, resta, producto, división y resto/residuo. 

operador.c

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
#include<curses.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>

int operacion(int, int, char);

int operacion(int a, int b, char opc){
  int resultado = 0;
  if(opc == '+'){
    puts("\tSuma");
    resultado = a+b;
  }

  if(opc == '-'){
    puts("\tResta");
    resultado = a-b;
  }

  if(opc =='x'){
    puts("\tProducto");
    resultado = a*b;
  }

  if(opc == '/'){
    puts("\tDivision");
    if(b <= 0){
      resultado = a;
    }else{
      resultado = a/b;
    }
  }

  if(opc == '%'){
    puts("\tResiduo");
    resultado = a%b;
  }
  
  return resultado;
}

int main(int argc, char *argv[]){
  if(argc >= 3){
    int a = atoi(argv[1]);
    int b = atoi(argv[2]);
    char c = argv[3][0]; // tomar el primer caracter de la fila 3, columna 0
    printf("Entrada \t a = %d b = %d , operador: %c\n",a,b,c);
    printf("Resultado: %d\n",operacion(a,b,c));
  }else{
    puts("\tDebes introducir tres argumentos: num1 num2 operador\n");
  }
  return 0;
}

Compilar y ejecutar:

$ gcc operador.c -o ejecutable.exe
$ ./ejecutable.exe 2 3 +
    Suma
Resultado: 5

Enlaces:

http://codemonkeyjunior.blogspot.com/2021/08/vale-la-pena-aprender-c-y-o-c.html

Programando en C++ ... no. 4

"Siempre programo como si la persona que mantendrá mi código fuera un psicópata que sabe donde vivo."  

::Martin Golding::

 Ejercicios de programación
 1. En este ejemplo vamos a crear y usar un archivo de cabecera (se guardan con la extensión *.h). Ahí escribiremos las variables, constantes y funciones.
//archivo: funciones.h

#ifndef __CABECERA_H
#define __CABECERA_H

#define MAX 3   //podemos crear una variable constante con valor de 3
#define PULSACIONES (e) (220-e)/15  //una función para calcular las pulsaciones de una persona 
using std::cout;
using std::endl;

//también podemos escribir funciones de manea tradicional
void mensaje(){
    cout<<"Este es un simple mensaje"<<endl;
}

#endif /*__CABECERA_H*/

¿Cómo se puede usar?
Creamos un archivo llamado prueba.cpp y declaramos el archivo de cabecera funciones.h.
//archivo:prueba.cpp
#include "funciones.h"
#include "iostream"

using namespace std;

int main(){
    int numeros[MAX];
    numeros[0]=9;
    numeros[1]=21;
    numeros[2]=54; //al tratar de recorrer el vector provoca un bug
    mensaje(); 
   //obtener pulsaciones de una persona de 43 años de edad
    cout<<"Pulsaciones: "<<PULSACIONES(43)<<endl;
   return 0;
}
 
2. Al programar en C++ tenemos la ventaja de la programación funcional y la orientada a objetos, en este ejemplo escribiremos:

•  Un archivo (funcional.cpp) que usa funciones para obtener el perímetro y área de un circulo
• Un archivo de cabecera que contendrá las funciones: perimetro() y area()
• Otro archivo (objeto.cpp) que instancia una clase que posee los métodos para obtener lo mismo

//archivo de cabecera: funciones.h
#ifndef __CABECERA_H
#define __CABECERA_H
#define PI 3.14159

double perimetro(double d){
    return PI*d;
}

double area(double r){
    return PI*(r*r);
}

#endif /*__CABECERA_H*/

//funcional.cpp
#include "iostream"
#include "funciones.h"

using namespace std;
 
int main(){
   double radio=0.0,diametro=0.0;
    cout<<"Introduce radio: ";
    cin>>radio;
    cout<<"Introduce diametro: ";
    cin>>diametro;
    cout<<"diametro: "<<perimetro(diametro)<<" , area: "<<area(radio)<<endl;
  return 0;
}

//objeto.cpp
#include "iostream"

using namespace std;


class Circulo{
private:
    double radio;
    double diametro;
public:
    static const double PI=3.1459;
    Circulo(){cout<<"objeto circulo creado"<<endl;}
    virtual ~Circulo(){cout<<"objeto circulo destruido"<<endl;}
    void setRadio(double r){this->radio=r;}
    double getRadio(){return this->radio;}
    void setDiametro(double d){this->diametro=d;}
    double getDiametro(){return this->diametro;}
    double calc_diametro(){return this->diametro*PI;}
    double calc_area(){return PI*(this->radio*this->radio);}
};


int main(){
    Circulo circulo=Circulo();
    double radio=0.0,diametro=0.0;
    cout<<"Introduce radio: "<<endl;
    cin>>radio;
    cout<<"Introduce diametro: "<<endl;
    cin>>diametro;
    circulo.setRadio(radio);
    circulo.setDiametro(diametro);
    cout<<"diametro: "<<circulo.calc_diametro()<<" , area: "<<circulo.calc_area()<<endl;
    return 0;
}

Esto esto por hoy.

Links
http://foro.elhacker.net/programacion_c/lo_que_no_hay_que_hacer_en_cc_nivel_basico-t277729.0.html