Aula 10

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ECT1203 Linguagem de Programação
2012.1
Prof. Diego Rodrigues de Carvalho
Profa. Idalmis Milián Sardina
Prof. Luiz Eduardo Cunha Leite
Prof. Marconi Câmara Rodrigues
Prof. Marcelo Henrique Ramalho Nobre
Aula 10 – Funções
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Escola de Ciências e Tecnologia
Hora de silenciar o celular
Manter o celular sempre desligado/silencioso quando estiver em sala de aula
Nunca atender o celular em sala de aula
Revisão da aula passada
Strings: É um vetor de caracteres
char nome[50];
Principal diferença para os vetores numéricos: usa o ‘\0’ para marcar o final do espaço utilizado.
 Leitura e escrita em strings.
Leitura: gets(nome);
Escrita: puts(nome);
Comandos de manipulação de strings
Copiar: strcpy(nome,”joao”);
Concatenar: strcat(nome,sobrenome);
Tamanho utilizado: strlen(nome);
Comparação: strcmp(nome1,nome2);
Objetivo da Aula
Introduzir o conceito de funções em C++
Motivar o uso de funções
Esses são os objetivos da aula
Uma função em C++ é ...
Um conjunto de comandos agrupados em um bloco, destinado a realizar uma tarefa particular, que recebe um nome e através deste pode ser ativado.
Será que isso é tão novo assim?
Exemplos de funções
sqrt(valor)
pow(x,2)
rand()
cos(ang)
gets(nome)
strcat(nome,sobrenome)
OBS: cin e cout são objetos, a compreensão de objetos está fora do escopo da nossa disciplina.
Curiosidade: Alguém sabe como o computador calcula o cosseno de um ângulo? ex: cos(68) 
Resposta: Polinômio de Mclaurin
Pergunta: eu preciso conhecer o polinômio de Mclaurin para usar a função cos() nos meus programas?
Para que servem as funções?
Para dividir um problemas maior em vários menores, simplificando e organizando o código;
Reduzir o tamanho do programa; 
Para permitir reaproveitamento de código; 
Para permitir a alteração de um trecho de código de uma forma mais rápida;
Para que os blocos do programa não fiquem grandes demais e mais difíceis de entender; 
Para separar o programa em partes(blocos) que possam ser logicamente compreendidos de forma isolada;
Etc.
A função pow()
Como será o algoritmo da função pow?
pow(2,3) = 23 = 2*2*2
pow(5,4) = 54 = 5*5*5*5
pow(x,2) = x2 = x*x
pow(a,b) = ab = a multiplicado por ele mesmo, uma quantidade b de vezes
Como será esse algoritmo?
pow(x,y)
int prod =1,i;
for(i=0;i<y;i++){
		prod *=x;
} 
Como o compilador faz para executar o algoritmo acima quando encontra pow(x,y) no código?? 
Como o compilador raciocina
pow? não conheço esse comando... Depois dele tem algo entre parênteses, então é uma função!!
Como o compilador raciocina
Será uma função criada pelo usuário?? Não é.
Como o compilador raciocina
Será que está na biblioteca* iostream?.
*Biblioteca = Conjunto de funções.
Como o compilador raciocina
Será que está na biblioteca math.h? Se não estiver lá não tem em canto nenhum e esse programa tem um erro.
Como o compilador raciocina
?????
Como o compilador raciocina
Modelo de processamento. Quem são as entradas? E as saídas?
Processamento
Entrada
Saída
Como o compilador raciocina
No algoritmo, que é base, expoente e exponencial?
Processamento
Base
Exponencial
Expoente
Como o compilador raciocina
Quem são eles no programa?
Processamento
Base(x)
Exponencial(prod)
Expoente(y)
Como o compilador raciocina
Quem são eles no programa?
Processamento
Base(x)
Exponencial(prod)
Expoente(y)
Como o compilador raciocina
Quem é x,y? onde devo armazenar prod?
Como o compilador raciocina
x é a
y é b
prod é result
Definindo uma função
A primeira linha é o cabeçalho da definição da função.
tipo_da_função é o tipo do valor retornado por meio do comando return.
tipo_da_função nome_da_função (lista de parâmetros)
{
	corpo da função
}
Definindo uma função
A lista de parâmetros, também chamada de lista de argumentos, é opcional. A função pode não ter entrada (void).
tipo_da_função nome_da_função (lista de parâmetros)
{
	corpo da função
}
O comando return
Sintaxe de um comando return:
A instrução return expressão; tem os seguintes efeitos:
avaliação da expressão
conversão automática do resultado da expressão para o tipo da função
retorno do resultado
término da execução da função e retorno do controle para a instrução seguinte do código de chamada
return;
return expressão;
return (expressão);
O comando return
No exemplo anterior, temos a definição das funções:
Função com um comando return
Função com mais de um comando return
O comando return
Funções do tipo void podem ter um comando return sem expressão, servindo para terminar a execução da função
Em funções do tipo void, o comando return não é obrigatório
Uma função sem comando return termina quando encontra a chave de fechamento
O valor de retorno é obtido 
	através de uma chamada à
	 função, como no exemplo:
Funções definidas pelo usuário
Declaração e definição de funções
Em geral, o nome de uma função aparece em três lugares em um programa:
na declaração (protótipo/assinatura)
na definição
na chamada
Exemplo
Declaração de funções (protótipos)
Chamadas de funções
Definição de funções
#include <iostream>
using namespace std;
int le_numero(void);
int max(int n1, int n2);
	
int main(void) {
	int x,y;
	x = le_numero();
	y = le_numero();
	cout << "\nO maximo e:" << max(x,y);
	return 0;
}
int le_numero(void) {
	int numero;
	cout << "\nDigite um numero inteiro: ";
	cin >> numero;
	return numero;
}
int max(int n1, int n2) {
	if(n1 > n2) 
	 return n1;
	else 
	 return n2;
}
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Uma função não pode ser chamada sem antes ter sido declarada
No exemplo, temos a declaração das funções:
Declaração de uma função
A declaração de uma função, dita protótipo da função, é uma instrução, geralmente colocada no início do programa, que estabelece o tipo da função e os argumentos que ela recebe.
a função de nome le_numero() é do tipo int e não recebe argumentos 
a função de nome max() é do tipo int e recebe como argumento dois valores do tipo int
Observações
No protótipo de uma função, o seu tipo, o número e o tipo dos parâmetros devem corresponder àqueles do cabeçalho da definição.
O nome dos parâmetros podem ser omitidos na declaração.
Se uma função não tem parâmetros, pode-se declarar a lista de parâmetros como (void) ou simplesmente ()
Outras observações
Se uma função é definida antes da sua primeira chamada, esta não precisa ser declarada.
O comando return pode retornar somente um único valor.
Se uma função não tem valor de retorno, deve-se indicar o tipo de retorno como void
Não se pode definir funções dentro de uma outra função.
Escopo de variáveis
As variáveis podem ser declaradas em três lugares:
dentro de funções variáveis locais
como parâmetros de funções	parâmetros formais
fora de todas as funções	 variáveis globais
O escopo de uma variável é o bloco de código onde esta variável é válida
Variáveis locais
void funcao1(void)
{
		int x;
		x = -10;
}
void funcao2(void)
{
		int x, y;
		x = 2;
		y = 18;
}
São visíveis apenas dentro de seu próprio bloco de código.
	 nota: Um bloco de código é delimitado por { }.
O espaço de memória usado pela variável é liberado na saída do bloco de código.
exemplo
Em alguns compiladores, programas com variáveis locais declaradas em outras partes do bloco de código não são compilados. No entanto, esse não é o caso no Dev C++.
Mostrar exemplos de outros blocos de código usando o Dev C++.
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Variáveis globais
exemplo:
São visíveis no programa inteiro.
O espaço de memória fica reservado durante toda a execução do programa.
#include <iostream>
using namespace std;
int lado;
int area(void);
int main(void) {
	
	cout << "\nDigite o lado do quadrado: ";
	cin >> lado;
	cout << "\nArea = " << area();
	return 0;
}
int area(void) {
	return lado*lado;
}
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Variáveis globais
	São úteis quando o mesmo dado é usado em muitas funções
Ocupam espaço de memória mesmo quando desnecessárias
 	Podem levar a erros no programa
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Variáveis globais x locais
Qual a diferença entre as funções?
int produto(int x, int y)
{
		return (x * y);
}
int x, y;
int produto(void)
{
		return (x * y);
}
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Variáveis globais x locais
geral
int produto(int x, int y)
{
		return (x * y);
}
int x, y;
int produto(void)
{
		return (x * y);
}
Qual a diferença entre as funções?
específica
* Usar o Dev C++ para mostrar como o escopo de variáveis locais prevalece sobre o de globais de mesmo nome.
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Parâmetros de uma função
São visíveis apenas dentro da função: são criadas na entrada e destruídas na saída da função
No momento da chamada de uma função, o número e o tipo dos parâmetros devem corresponder à declaração da função 
Os parâmetros são convertidos automaticamente para os tipos da declaração antes de serem passados à função
Variáveis locais que são inicializadas pelos valores passados na chamada da função.
Passagem de parâmetros
Em geral, pode-se passar parâmetros para funções de duas maneiras:
Por valor: o valor do argumento é copiado para o parâmetro e as alterações feitas no parâmetro não tem efeito sobre a variável usada na chamada da função
Por referência: o endereço de uma variável copiado para o parâmetro, assim as mudanças feitas no parâmetro afetam a variável usada na chamada da função
Passagem de parâmetros por valor
o valor de n é copiado para o parâmetro x da função quadrado()
na atribuição, apenas a variável local x é modificada
a variável n, usada para chamar quadrado(), ainda tem o valor 10
#include <iostream>
using namespace std;
int quadrado(int);
int main(void) {
	int n = 10;
	cout << quadrado(n) << "\n";
	cout << n << "\n"; 
	return 0;
}
int quadrado(int x) {
	x = x * x;
	return x;
}
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Passagem de parâmetros por referência
A referencia de n é passado para o parâmetro x da função quadrado()
na atribuição, a variável referenciada por x é modificada
a variável n, usada para chamar quadrado(), teve seu valor modificado
Operador unário de referência &
#include <iostream>
using namespace std;
int quadrado(int);
int main(void) {
	int n = 10;
	cout << quadrado(n) << "\n";
	cout << n << "\n"; 
	return 0;
}
int quadrado(int x) {
	x = x * x;
	return x;
}
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Passagem de parâmetros por valor
Considere o seguinte programa:
Qual é o problema?
#include <iostream>
using namespace std;
void troca(int, int);
int main(void){
	int a=3, b = 5;
	cout << "\na = "<<a<< " b = "<<b;
	troca(a,b);
	cout << "\na = "<<a<<" b = "<<b;
 return 0; 
}
void troca(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
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Exercício
Faça um programa que calcula as raízes de uma equação do segundo grau , onde a, b e c são números reais fornecidos pelo usuário. 
Observação: use funções para calcular e imprimir o resultado.
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
void resolve_equacao(float, float, float);
int main(void){
 float a, b, c;
 cout << "Este programa resolve equacoes do tipo ax^2 + bx + c = 0\n";
 cout << "Digite os valores de a, b e c: ";
 cin >> a >> b >> c;
 
 resolve_equacao(a,b,c);
 
 return 0; 
}
void resolve_equacao(float a, float b, float c){
 float delta, x1, x2;
 
 if (a != 0) {
 delta = pow(b,2) - 4*a*c;
 cout << "DELTA: " << delta << "\n";
 if(delta >= 0) {
 x1 = (-b+sqrt(delta))/(2*a); 
 x2 = (-b-sqrt(delta))/(2*a);
 cout << "x1 = "<< x1 << " e x2 = "<< x2 << "\n";
 } else
 cout << "Nao foi posssivel encontrar as raizes pois sao imaginarias";
 } else if(b != 0){
 x1 = -c/b;
 cout << "x = " << x1 << "\n"; 
 } else
 cout << "Esta equacao nao tem solucao!\n";
}
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