It's a repository of C/C++ languages 🅲

🅲 Preparação: Para este conteúdo, o aluno deverá dispor de um computador com acesso à internet, um web browser com suporte a HTML 5 (Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge, Safari, Opera etc.), um editor de texto ou IDE (VSCode etc.) e o software C/C++, com a versão mais recente, instalado na sua máquina local.

• https://exercism.org/tracks/c
• http://www.dpi.inpe.br/~carlos/Academicos/Cursos/LinguagemC/Cap_1.html
• https://exercism.org/tracks/cpp
• https://cplusplus.com/

🐒 Linguagem de programação

Hoje em dia, o desenvolvimento de sistemas se baseia em vários e diferentes paradigmas, tais como os listados a seguir:

• Imperativo (Procedural): Segue sequências de comandos ordenados segundo uma lógica.
• Funcional: Trabalha com a divisão de problemas através de funções, que resolvem separadamente problemas menores e que, ao serem organizados, resolvem o problema como um todo.
• Lógico: Voltado ao desenvolvimento de problemas de lógica e usado em sistemas de inteligência computacional.
• Orientado a Objetos (OO): Define um conjunto de classes para dividir o problema e realiza a interação entre as diferentes classes para também resolver o problema como um todo.

🅲 linguagem C

Uma tarefa difícil na área de computação é convencer um estudante que aprender uma nova linguagem de programação, ou usar uma linguagem que não é a preferida dele, é necessário e essencial dentro de uma disciplina. Quando se trata de uma linguagem que para alguns está ultrapassada, como a linguagem C, a tarefa é ainda mais difícil.

Existem muitas razões para o aprendizado de C ser fundamental. Muitos a consideram até a "mãe de todas as linguagens de programação".

Ela foi projetada para implementar o Sistema Operacional Unix, ficando próxima ao sistema operacional, o que a torna uma linguagem eficiente devido ao seu hábil gerenciamento de recursos no nível do sistema.

Outro ponto importante é que essa linguagem não é limitada, mas amplamente utilizada em:

• Sistemas operacionais.
• Compiladores de linguagem.
• Drivers de rede.
• Interpretadores de linguagem.
• Áreas de desenvolvimento de utilitários de sistema.
• Sistemas embarcados (embutidos).

Outras vantagens da linguagem C, incluem:

• Onipresente: Qualquer que seja a plataforma, C provavelmente está disponível.
• Portável: Um programa em C compila com modificações mínimas em outras plataformas − às vezes até funciona de imediato.
• Simples: C é muito simples de aprender e praticamente não requer dependências. Basta um simples PC com o compilador e tudo está pronto para criar programas.

Estrutura de um programa em C e processo de compilação

C é uma linguagem considerada de nível intermediário e precisa de um compilador para criar um código executável e para que o programa possa funcionar em uma máquina.

Compilação é processo de tradução do código-fonte escrito para um código de máquina. É feita por um software especial conhecido como compilador, que verifica o código-fonte em busca de qualquer erro sintático ou estrutural e gera um código-objeto com extensão .obj (no Windows) ou .o (no Linux), se o código-fonte estiver livre de erros.

Iremos utilizar um compilador para o Windows, o MinGW.

Toda a compilação é dividida em quatro etapas:

1. Pré-processamento.
2. Compilação.
3. Montagem (assembler).
4. Vinculação (linker).

A figura 1 descreve todo o processo de compilação em C.

Figura 1: Processo de compilação de um programa

Uma IDE, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado (Integrated Development Environment), reúne características e ferramentas de apoio ao desenvolvimento de software com o objetivo de agilizar este processo, disponibilizando todo o processo de compilação no apertar de um botão.

Exemplo:

Podemos detalhar o processo exemplificando a compilação em Linux de um programa em C simples como o abaixo, de nome compilacao.c, que escreve na tela a frase Hello, World!:

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello World!");
    return 0;
}

O comando #include serve para incluir uma biblioteca e o comando <stdio.h> serve para a entrada e saída de dados; A função main () e {} dentro dela o comando printf ("Ola mundo \n");
Necessita do ; para rodar a função!

Para compilar o programa acima abre-se o prompt de comando e pressiona-se o comando abaixo:

gcc -save-tempscompilacao.c -o compilacao

A opção -save-temps preservará e salvará todos os arquivos temporários criados durante a compilação em C. Ele gerará quatro arquivos no mesmo diretório:

• compilacao.i (gerado pelo pré-processador).
• compilacao.s (gerado pelo compilador).
• compilacao.o (gerado pelo montador).
• compilacao (no Linux gerado pelo linker) ou (compilacao.exe no Windows)

Agora, entenda o papel de cada elemento do processo de compilaÇão:

Pré-processador

O pré-processador é um pequeno software que aceita o arquivo-fonte C e executa as tarefas abaixo.

• Remove comentários do código-fonte.
• Faz a expansão dos arquivos de cabeçalho incluídos.
• Gera um arquivo temporário com a extensão .i após o pré-processamento. Ele insere o conteúdo dos arquivos de cabeçalho no arquivo de código-fonte. O arquivo gerado pelo pré-processador é maior do que o arquivo de origem original.

Compilador

Na próxima fase da compilação C, o compilador entra em ação. Ele aceita o arquivo pré-processado temporário nome_do_arquivo.i gerado pelo pré-processador e executa as seguintes tarefas:

• Verifica o programa C para erros de sintaxe.
• Traduz o arquivo em código intermediário, ou seja, em linguagem assembly.
• Otimiza,opcionalmente, o código traduzido para melhor desempenho.
• Gera um código intermediário na linguagem assembly, após a compilação, como nome_do_arquivo.s. É a versão de montagem do código-fonte.

Montador (Assembler)

Passando para a próxima fase de compilação, o assembler aceita o código-fonte compilado (nome_do_arquivo.s) e o traduz em código de máquina de baixo nível. Após a montagem bem-sucedida, gera o arquivo nome_do_arquivo.o (no Linux) ou nome_do_arquivo.obj (no Windows) conhecido como arquivo objeto. No nosso caso, gera o arquivo compilacao.o.

Vinculador (Linker)

Finalmente, o linker entra em ação e executa a tarefa final do processo de compilação. Aceita o arquivo intermediário nome_do_arquivo.o gerado pelo assembler.

Ele liga todas as chamadas de função com sua definição original. O que significa que a função printf () é vinculada à sua definição original. O vinculador gera o arquivo executável final.

Variáveis e tipos de dados

Na programação, uma variável é um contêiner (área de armazenamento) para armazenar dados.

Para indicar a área de armazenamento, cada variável deve receber um nome exclusivo (identificador). Os nomes de variáveis são apenas a representação simbólica de um local de memória.

Exemplo:

int resultado = 95;

Aqui, resultado é uma variável do tipo inteiro (int). Para esta variável, é atribuído um valor inteiro, 95.

O valor de uma variável pode ser alterado, como abaixo. Daí o nome, variável.

char ch = 'a';

// algum código

ch = 'l';

Regras para nomear uma variável

Um nome de variável pode ter letras ( A primeira letra de uma variável deve ser uma letra), dígitos e símbolo "_".

ATENÇÃO! Não há nenhuma regra sobre o tamanho que um nome de variável (identificador) pode ter. No entanto, podemos ter problemas em alguns compiladores se o nome da variável tiver mais de 31 caracteres.

C é uma linguagem fortemente tipada ou tipificada. Isso significa que o tipo da variável não pode ser alterado depois de declarado.

Exemplo:

intnumero  = 5;                                // variável inteira

numero = 5.5;                                   // erro

floatnumero ;                                    // erro

Aqui, o tipo de variável numérica é int. Você não pode atribuir um valor de ponto flutuante (5.5) a essa variável. Além disso, você não pode redefinir o tipo da variável para float.

A propósito, para armazenar valores com casas decimais em C, você precisa declarar seu tipo para double ou float.

Constantes

Uma constante é um valor (ou um identificador) cujo valor não pode ser alterado em um programa.

1, 2.5, 'c' etc.

Aqui, 1, 2.5 e 'c' são constantes literais. Não se pode atribuir valores diferentes a esses termos.

constfloat PI = 3,14;

Observe que adicionamos a palavra-chave const.

Aqui, PI é uma constante simbólica. Na verdade, é uma variável, no entanto, seu valor não pode ser alterado.

Tipos de constantes

Veja os tipos de constantes que podem ser usadas em C:

• Constantes inteiras.
• Constantes de ponto flutuante.
• Constantes de caracteres.

Uma constante de caractere é criada, colocando-se um único caractere entre aspas simples.

Por exemplo: 'a', 'm', 'F', '2', '}' etc.

• Sequências de escape

Às vezes, é necessário usar caracteres que não podem ser digitados ou que tenham significado especial na programação C. Para usar esses caracteres, a sequência de escape é usada.

Por exemplo: \n é usado para nova linha. \t como tabulação horizontal. A barra invertida (\) faz com que se escape do modo normal, em que os caracteres são manipulados pelo compilador.

• String literal Uma string literal é uma sequência de caracteres entre aspas duplas.

Exemplo:

"legal"          // constante de string

""               // constante de cadeia nula

"      "             // constante de seis espaços em branco

"A"              // constante de string com caractere único

"Resultado eh\n"     // imprime string com nova linha

• Enumerações A palavra-chave enum é usada para definir tipos de enumeração.

Exemplos:

enum cor {amarelo, verde, preto, branco};

Aqui, a cor é uma variável e amarelo, verde, preto e branco são as constantes de enumeração com valor 0, 1, 2 e 3, respectivamente.

Pode-se definir constantes simbólicas usando-se também a palavra #define.

Tipos de dados e modificadores

São 5 os tipos de dados básicos em C:

char	Caractere

Hello, World - C

# include <stdio.h>

int main(void){
  printf("Hello, World!\n");
}

Compilação do código em C

Entrada (Input):

make main.c
./main

Saída (Input):

Hello, World!

Linguagem C++

Sistemas Digitais

As áreas de TI e Comunicação trazem, a todo o momento, modificações, inovações, adequações, enfim, apresentam-se de forma cada vez mais interessantes para o usuário e desafiadoras para o profissional que as constrói. Assim, preparar equipes capazes de conceber, planejar e desenvolver soluções que funcionarão nas futuras gerações das áreas de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) apresenta-se como demanda urgente aos Cursos da área de TI e um desafio às práticas pedagógicas do professor para o ensino da computação.

Circuitos digitais são definidos como circuitos eletrônicos que empregam a utilização de sinais elétricos em apenas dois níveis de corrente (ou tensão) para definir a representação de valores binários. A importância do estudo dos circuitos lógicos como base para o estudo dos sistemas digitais é de grande relevância, uma vez que são a base dos circuitos encontrados nos computadores atuais e em uma enorme quantidade de dispositivos e instrumentos usados em todas as áreas.

Programação de Microcontroladores

Arduíno

QT 5