Lab 02 Tipi semplici in Clia.disi.unibo.it/Courses/FondT1819-AUT/lucidi/Lab02... · 2019. 3....

Lab02 1

Fondamenti di Informatica e Laboratorio T

Lab 02

Tipi semplici in C

Lab02 2

Obiettivo dell’esercitazione

• Acquistare familiarità con i tipi di dato semplici

supportati dal linguaggio C

• Comprenderne alcuni limiti nella

rappresentazione dell’informazione

– Dimensione in byte dei tipi semplici e limiti di

rappresentazione

– Problemi di overflow, underflow, troncamento e

“division by zero”

– Espressioni su interi, razionali, e casting esplicito

Lab02 3

Quanti bit sono usati per un tipo?

• In C il numero di bit utilizzati per ogni tipo

dipende dal compilatore

• Uniche regole:

– short int: almeno 16 bit (2 byte)

– int: a discrezione del compilatore, ma vale sempre:

sizeof(int) >= sizeof (short int)

– long int: almeno 32 bit (4 byte), e vale sempre

sizeof(long int) >= sizeof(int)

Lab02 4


– float: nessun limite minimo, ma tipicamente

almeno 32 bit (4 byte)

– double: nessun limite minimo, ma tipicamente

almeno 64 bit (8 byte)

– long double: ???

Lab02 5


Come posso conoscere le dimensioni di un tipo?

1. Gli header “limits.h” e “float.h” specificano le costanti

tipiche di un compilatore (vedremo nelle prossime lezioni

cosa sono gli header files)

2. Posso usare l’operatore sizeof

sizeof è un operatore speciale del linguaggio C, che

applicato ad un tipo restituisce il numero di bytes usati

per memorizzare quel tipo

Lab02 6

Esercizio 1

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int dim0, dim1, dim2, dim3;

int dim4, dim5, dim6;

dim0 = sizeof(char);

dim1 = sizeof(short int);

dim2 = sizeof(int);

dim3 = sizeof(long int);

dim4 = sizeof(float);

dim5 = sizeof(double);

dim6 = sizeof(long double);

return (0);

}

1. Copiare, compilare edeseguire il seguenteprogramma

2. Utilizzando il debugger e la finestra di “watch”, risponderealle seguenti domande:

a) Quanto vale dim2 prima e

dopo l’esecuzione

dell’assegnamento?

b) Quanti bit sono utilizzati per

rappresentare un intero?

c) Quanti bit sono utilizzati per

rappresentare un float?

Lab02 7

Esercizio 1

CHAR

SHORT INT

INT

LONG INT

FLOAT

DOUBLE

LONG DOUBLE

Lab02 8

Quanti numeri interi posso rappresentare con una variabile di tipo X?

Supponiamo che uno short int sia codificato con 16 bit (2

byte)…

… 16 bit � 216 �ho a disposizione 65536 simboli, ma…

… dobbiamo decidere anche se l’intero è signed o

unsigned…

1. Caso short int (signed short int): -32768 … 32767

-215 … 215 − 1

2. Caso unsigned short int: 0 … 65535

0 … 216 − 1

Lab02 9

Esercizio 2

#include <stdio.h>

int main(void)

{

short int i;

short int k;

k = 10000;

i = 30000 + k;

return (0);

}

1. Copiare, compilare ed eseguire il seguente

programma

2. Utilizzando il debugger e la finestra di

“watch”, rispondere alle seguenti domande:

a) Quanto valgono i e k prima degli

assegnamenti?

b) Secondo voi, quanto dovrebbe valere i dopo

l’assegnamento?

c) Quanto vale effettivamente i dopo

l’assegnamento? Perchè?

3. Modificate il programma, specificando i e k

come variabili unsigned… cosa cambia? Il

comportamento del programma ora è

corretto? Perchè?

Lab02 10

Esercizio 2

BASE 10

10000

30000

---------------

40000

BASE 2

0010011100010000

0111010100110000

---------------------------------------

1001110001000000

Nel caso SHORT INT I numeri negativi sono rappresentati in complemento a 2

1001110001000000

0110001110111111

0110001111000000

25536

RISULTATO

COMPLEMENTO A 1

COMPLEMENTO A 2

VALORE DECIMALE

Lab02 11

E’ sempre possibile rappresentare un

qualunque numero reale?

Anche la rappresentazione dei numeri reali soffre di alcuni

limiti:

1. Indipendentemente da quanti bit uso per rappresentare un numero reale, tali bit devono essere sempre in numero finito…… se il numero di bit è finito, da qualche parte dovrò approssimare

qualcosina…

2. La trasformazione della rappresentazione di un numero reale da una base ad un’altra non è sempre indolore……può succedere che, dato un numero reale con un numero di cifre decimali

finito in base 10…

… durante la trasformazione di base possa diventare un numero con con la

parte dopo la virgola addirittura PERIODICA! Quindi, ulteriore

approssimazione…

Lab02 12

Esercizio 3

#include <stdio.h>

int main(void)

{

float k;

k = 5.6F;

k = k - 5.59F;

return (0);

}


programma


“watch”, rispondere alle seguenti domande:

a) Quanto vale k prima del primo

assegnamento?

b) Quanto vale k dopo il primo assegnamento?

Quant’e’ l’errore di approssimazione?

c) Quanto dovrebbe valere, e quanto vale

effettivamente k dopo il secondo

assegnamento? Perchè?

3. Modificate il programma, specificando k

come variabile double… cosa cambia?

Quanto vale l’errore di approssimazione?

Lab02 13

Esercizio 3

Se definiamo k come float

- Dopo il primo assegnamento

k=5.5999999

- Dopo il secondo assegnamento

k=0.00999975204

Se definiamo k come double

- Dopo il primo assegnamento

k=5.5999999046325684

- Dopo il secondo assegnamento

k=0.0099997520446777344

Lab02 14

Espressioni eterogenee

Cosa succede se in una espressione uso tipi diversi?

… laddove possibile, una espressione eterogenea viene

risolta applicando la promotion dei tipi, e considerando

l’overloading degli operatori…

Cosa succede se assegno ad un tipo inferiore un valore

rappresentato tramite un tipo superiore?

Come si effettua la conversione esplicita da un tipo ad un

altro?

Lab02 15

Esercizio 4

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int i, k;

float j;

i = 20;

k = i % 3;

i = i / 3;

k = i / 4.0F;

j = i / 4.0F;

return (0);

}


programma…

2. Utilizzando il debugger e la finestra di “watch”,

rispondere alle seguenti domande:

a) Quanto valgono i e k dopo il primo blocco di

assegnamenti?

b) Quanto valgono k e j dopo il secondo blocco di

assegnamenti?

c) Se k e j al termine del programma hanno valori

diversi, perchè?

3. In fase di compilazione il programma potrebbe aver

generato dei warnings…

a) Leggete i warning e spiegate il loro significato

b) Correggete il codice al fine di far scomparire i

warning (compilate sempre con “rebuild all”)

Lab02 16

Esercizio 4

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int i, k;

float j;

i = 20;

k = i % 3;

i = i / 3;

k = i / 4.0F;

j = i / 4.0F;

return (0);

}

← i = 2147311616, k = 88, j = 8.92413003e-039

← i = 20, k = 88, j = 8.92413003e-039

← i = 20, k = 2, j = 8.92413003e-039

← i = 6, k = 2, j = 8.92413003e-039

← i = 6, k = 1, j = 8.92413003e-039

← i = 6, k = 1, j = 1.5

Lab02 17

Priorità Operatore Simbolo Associatività

1 (max) chiamate a funzione selezioni

()

[] -> . da sinistra a destra

2 operatori unari: op. negazione op. aritmetici unari op. incr. / decr. op. indir. e deref. op. sizeof

! ~

+ -

++ --

& *

sizeof

da destra a sinistra

3 op. moltiplicativi * / % da sinistra a destra

4 op. additivi + - da sinistra a destra

Operatori: priorità ed associatività

Lab02 18

Priorità Operatore Simbolo Associatività

5 op. di shift >> << da sinistra a destra 6 op. relazionali < <= > >= da sinistra a destra 7 op. uguaglianza == != da sinistra a destra 8 op. di AND bit a bit & da sinistra a destra 9 op. di XOR bit a bit ^ da sinistra a destra

10 op. di OR bit a bit | da sinistra a destra 11 op. di AND logico && da sinistra a destra 12 op. di OR logico || da sinistra a destra 13 op. condizionale ?...: da destra a sinistra 14 op. assegnamento

e sue varianti

=

+= -= *= /=

%= &= ^= |= <<= >>=

da destra a sinistra

15 (min) op. concatenazione , da sinistra a destra

Operatori: priorità ed associatività

Lab02 19

Esercizio 5 – Scova l’errore

Aldo, Giovanni e Giacomo hanno comprato in

pasticceria una torta già tagliata in 12 fette, e poi

si sono incontrati per mangiarla assieme.

E’ andata più o meno così:

• Aldo ha mangiato 2 fette.

• Giovanni ne ha prese 5 nel piatto, ma poi si è

ricordato di essere a dieta e quindi ne ha

restituite 3.

• Giacomo ne ha prese 6, ma poi dopo averne

mangiate 2 ha restituito le altre… salvo che di

nascosto ne ha mangiato un’ulteriore fetta…

Lab02 20


Fette di torta iniziali = 12

Aldo ne mangia 2 fette → restano 10 fette

Giovanni ne ha prese 5 ma ne ha restituite 3

Quindi ne ha prese 2 → restano 8 fette

Giacomo ne ha prese 6, mangiate 2 e restituite le altre. In seguito

ha mangiato un’altra fetta.

Quindi ne ha prese 3 → restano 5 fette

Hanno scritto quindi un programma che calcola il numero di fette

rimaste nel piatto… al numero iniziale di fette hanno sottratto le

fette mangiate da ogni membro della famiglia…

Lab02 21


#include <stdio.h>

int main(void)

{

int torta_i = 12;

int torta_f;

torta_f = torta_i – 2 – 5-3 – 6-4-1;

return (0);

}

Il programma è sbagliato… perchè?

1. Correggete l’espressione inserendo le parentesi nei punti giusti, e senza sostituire all’operatore ‘-’ l’operatore ‘+’…

2. Verificate tramite il debugger che il numero di fette finale calcolato siaeffetivamente quello giusto…

Aldo…

Giovanni…

Giacomo…

Lab02 22


#include <stdio.h>

int main(void)

{

int torta_i = 12;

int torta_f;

torta_f = torta_i – 2 – (5-3) – (6-4)-1;

return (0);

}

Aldo…

Giovanni…

Giacomo…

Lab02 23

Esercizio 6

#include <stdio.h>

int main(void)

{

double d = 15 / 6;

printf( "15 / 6 is %lf", d );

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 24

Esercizio 7

#include <stdio.h>

int main(void)

{

double d = 15.0 / 6;

printf( "15 / 6 is %lf", d );

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 25

Sol. Esercizio 6/7

“15 / 6” è una divisione tra interi, il cui risultato è 2.

Nel calcolare “15.0 / 6”, l’intero “6” viene promosso a double. Il risultato della divisione è quindi 2.5.

Lab02 26

Esercizio 8

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = 4;

float b = 3.14159;

float fresult;

fresult = a * b;

printf( "a * b = %f", fresult );

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 27

Esercizio 9

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = 4;

float b = 3.14159;

int iresult;

iresult = a * b;

printf( "a * b = %d", iresult );

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 28

Sol. Esercizio 8/9

int iresult;

iresult = a * b;

Poiché la variabile “iresult” è un intero, ilrisultato dell’espressione “a*b” vienetroncato.

Lab02 29

Esercizio 10

#include <stdio.h>

int main(void)

{

char x = 'd’;

int y = 100;

printf("%c %d : %c %d", x,x,y,y);

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 30

Sol. Esercizio 10

char x = 'd’;

int y = 100;

printf("%c %d : %c %d", x,x,y,y);

Stampa: d 100 : d 100

Perché il codice ASCII per “d” è 100!

Lab02 31

Esercizio 11

#include <stdio.h>

int main(void)

{

char x = 'd';

int y = 100;

double d = 5.1;

float f = 3.9;

int a = 4;

printf("%d\n", x*y);

return 0;

}

Lab02 32

Esercizio 11b

Provare ad inserire nel programma dell’esercizio 11

le seguenti istruzioni. Prima di eseguirle provare

a dire cosa stampano.

printf("%d\n", a + y * x );

printf("%d\n", (a + y) * x );

printf("%d\n", ( a + y ) * y);

printf("%d\n", a + ( y * y ) );

printf("%d\n", ( a + y ) * ( y * ( a + y ) ) );

printf("%d\n", ( a + y ) * x + ( ( y / a ) - ( a / y ) ) );

Lab02 33

Esercizio 11c

printf("%lf\n", ((a+y)*d)/f);

printf("%d\n", (int)(((a+y)*d)/f));

printf("%.2lf\n", ((a+y)*d)/f);

printf("%.2lf\n", ((a+d)*x)/f);

printf("%lf\n", ((a/f)*d)/f);

printf("%lf\n", (int)f/d);

printf("%d\n", (int)f/(int)d);

Lab02 34

Casting

int main(void)

{

int i, k;

float j = 10.3F;

double g = 12.5;

i = 19;

k = i % 3;

i = (int) j / 3;

k = (int) j / 4.0F;

j = (float) g / 4;

g = (double) i / 4;

return (0);

}

1. Copiare, compilare ed eseguire il

seguente programma…


“watch”, rispondere alle seguenti

domande:

a) Quanto valgono I, k dopo il primo

blocco di assegnamenti?

b) Quanto valgono k, j e g dopo il secondo

blocco di assegnamenti?

3. In fase di compilazione il programma

potrebbe aver generato dei warnings…

a) Leggete i warning e spiegate il loro

significato

b) Correggete il codice al fine di far

scomparire i warning (compilate

sempre con “rebuild all”)

Lab02 35

Casting

int main(void)

{

int i, k;

float j = 10.3F;

double g = 12.5;

i = 19;

k = i % 3;

i = (int) j / 3;

k = (int) j / 4.0F;

j = (float) g / 4;

g = (double) i / 4;

return (0);

}

← i = 4200682, k = 2293544, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 19, k = 2293544, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 19, k = 1, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 1, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 3.125, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 3.125, g = 0.75

Lab02 36

Casting

int main(void)

{

int i, k;

float j = 10.3F;

double g = 12.5;

i = 19;

k = i % 3;

i = (int) j / 3.0F;

k = (int) j / 4;

j = (double) g / 4;

g = (double)(i / 4);

return (0);

}

Modificate ora il

programma nel

seguente modo.

Come cambiano

i risultati ?

Lab02 37

Casting

← i = 4200682, k = 2293544, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 19, k = 2293544, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 19, k = 1, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 1, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 10.3000002, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 3.125, g = 12.5

← i = 3, k = 2, j = 3.125, g = 0

int main(void)

{

int i, k;

float j = 10.3F;

double g = 12.5;

i = 19;

k = i % 3;

i = (int) j / 3.0F;

k = (int) j / 4;

j = (double) g / 4;

g = (double)(i / 4);

return (0);

}

Lab02 38

Esercizio 12a

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = -10;

unsigned short b = 5;

long long c = b+a;

printf("%lld %lu\n",c,sizeof(b+a));

return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 39

Esercizio 12a

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = -10;


long long c = b+a;


return 0;

}

-5 4

perchè promuove b ad int

Lab02 40

Esercizio 12b

#include <stdio.h>

int main(void)

{

short a = -10;

unsigned int b = 5;

long long c = b+a;


return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 41

Esercizio 12b

#include <stdio.h>

int main(void)

{

short a = -10;

unsigned int b = 5;

long long c = b+a;


return 0;

}

4294967291 4

promuove a ad unsigned int

Lab02 42

Esercizio 12c

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = -10;

unsigned int b = 5;

long long c = b+a;


return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 43

Esercizio 12c

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int a = -10;

unsigned int b = 5;

long long c = b+a;


return 0;

}

4294967291 4

promuove a ad unsigned int

Lab02 44

Esercizio 12d

#include <stdio.h>

int main(void)

{

short a = -10;


long long c = b+a;


return 0;

}

Cosa Stampa?

Lab02 45

Esercizio 12d

#include <stdio.h>

int main(void)

{

short a = -10;


long long c = b+a;


return 0;

}

-5 4

promuove entrambi ad int

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