Aprenda C em 10 minutos
C é uma linguagem de programação poderosa e de propósito geral, conhecida por sua eficiência e capacidades próximas ao hardware. Este tutorial aborda os fundamentos da programação em C, ajudando você a entender rapidamente a linguagem.
1. Escrevendo Seu Primeiro Programa em C
Vamos começar com o clássico programa “Olá, Mundo!”. Crie um arquivo chamado hello.c
e insira o seguinte código:
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}
Salve o arquivo e compile-o usando um compilador C como o GCC:
gcc hello.c -o hello
./hello
A saída será:
Hello, World!
Este programa simples demonstra a estrutura básica do C:
#include <stdio.h>
inclui a biblioteca de entrada/saída padrãoint main()
é o ponto de entrada do programaprintf()
exibe a saída de textoreturn 0
indica execução bem-sucedida
2. Sintaxe Básica
C usa uma sintaxe estruturada com ponto e vírgula para terminar instruções e chaves {}
para definir blocos de código.
// Este é um comentário de uma linha
/* Este é um comentário de múltiplas linhas */
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}
Regras básicas de sintaxe em C:
- Ponto e vírgula: Toda instrução deve terminar com ponto e vírgula
;
- Comentários: Comentários de uma linha usam
//
, comentários de múltiplas linhas usam/* */
- Blocos de código: Definidos por chaves
{}
- Diferenciação de maiúsculas e minúsculas: C diferencia maiúsculas de minúsculas (
main
vsMain
)
3. Variáveis e Tipos de Dados
C é uma linguagem estaticamente tipada, o que significa que você deve declarar os tipos de variáveis antes de usá-las.
Regras básicas de nomenclatura de variáveis:
- Nomes de variáveis podem conter letras, números e sublinhados
- Nomes de variáveis não podem começar com um número
- Nomes de variáveis diferenciam maiúsculas de minúsculas
- Palavras-chave do C não podem ser usadas como nomes de variáveis
Principais tipos de dados do C:
- int: Números inteiros (ex:
42
,-10
) - float: Números de ponto flutuante (ex:
3.14
,-2.5
) - double: Números de ponto flutuante de dupla precisão
- char: Caracteres únicos (ex:
'A'
,'z'
) - void: Sem tipo
int age = 25;
float temperature = 36.5;
double pi = 3.14159265359;
char grade = 'A';
3.1 Tipos Inteiros
C fornece vários tipos inteiros com tamanhos diferentes:
char small_number = 100; // Geralmente 1 byte
short medium_number = 32000; // Geralmente 2 bytes
int regular_number = 1000000; // Geralmente 4 bytes
long large_number = 1000000000; // Geralmente 4 ou 8 bytes
3.2 Tipos de Ponto Flutuante
float single_precision = 3.14f;
double double_precision = 3.14159265359;
long double extended_precision = 3.14159265358979323846L;
3.3 Tipo Caractere
Caracteres são armazenados como inteiros usando codificação ASCII:
char letter = 'A';
char digit = '7';
char newline = '\n';
char tab = '\t';
4. Constantes
Constantes são valores fixos que não podem ser alterados durante a execução do programa:
const int MAX_SIZE = 100;
const float PI = 3.14159;
const char NEWLINE = '\n';
#define MAX_USERS 1000
#define PI 3.14159
5. Entrada e Saída
C usa funções de stdio.h
para operações de entrada e saída.
5.1 Saída com printf()
#include <stdio.h>
int main() {
int age = 25;
float height = 1.75;
char name[] = "John";
printf("Hello, %s!\n", name);
printf("You are %d years old\n", age);
printf("Your height is %.2f meters\n", height);
return 0;
}
Especificadores de formato comuns:
%d
- inteiro%f
- float/double%c
- caractere%s
- string%p
- ponteiro
5.2 Entrada com scanf()
#include <stdio.h>
int main() {
int age;
float height;
char name[50];
printf("Enter your name: ");
scanf("%s", name);
printf("Enter your age: ");
scanf("%d", &age);
printf("Enter your height: ");
scanf("%f", &height);
printf("Hello %s, you are %d years old and %.2f meters tall\n",
name, age, height);
return 0;
}
6. Operadores
C fornece um conjunto rico de operadores para várias computações.
6.1 Operadores Aritméticos
int a = 10, b = 3;
printf("Addition: %d\n", a + b); // 13
printf("Subtraction: %d\n", a - b); // 7
printf("Multiplication: %d\n", a * b); // 30
printf("Division: %d\n", a / b); // 3
printf("Modulus: %d\n", a % b); // 1
6.2 Operadores de Comparação
int x = 5, y = 10;
printf("Equal: %d\n", x == y); // 0 (false)
printf("Not equal: %d\n", x != y); // 1 (true)
printf("Greater than: %d\n", x > y); // 0
printf("Less than: %d\n", x < y); // 1
6.3 Operadores Lógicos
int a = 1, b = 0;
printf("AND: %d\n", a && b); // 0
printf("OR: %d\n", a || b); // 1
printf("NOT: %d\n", !a); // 0
6.4 Operadores Bit a Bit
unsigned int a = 5; // 0101 em binário
unsigned int b = 3; // 0011 em binário
printf("AND: %d\n", a & b); // 1 (0001)
printf("OR: %d\n", a | b); // 7 (0111)
printf("XOR: %d\n", a ^ b); // 6 (0110)
printf("NOT: %d\n", ~a); // depende do sistema
printf("Left shift: %d\n", a << 1); // 10 (1010)
printf("Right shift: %d\n", a >> 1); // 2 (0010)
7. Controle de Fluxo
C fornece várias instruções de controle de fluxo para gerenciar a execução do programa.
7.1 Instruções if
int age = 20;
if (age >= 18) {
printf("Adult\n");
} else if (age >= 13) {
printf("Teen\n");
} else {
printf("Child\n");
}
7.2 Instruções switch
int day = 3;
switch (day) {
case 1:
printf("Monday\n");
break;
case 2:
printf("Tuesday\n");
break;
case 3:
printf("Wednesday\n");
break;
default:
printf("Other day\n");
}
7.3 Loops for
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("i = %d\n", i);
}
7.4 Loops while
int count = 0;
while (count < 5) {
printf("Count: %d\n", count);
count++;
}
7.5 Loops do-while
int count = 0;
do {
printf("Count: %d\n", count);
count++;
} while (count < 5);
7.6 break e continue
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i == 5) {
break; // Sai do loop
}
if (i % 2 == 0) {
continue; // Pula números pares
}
printf("i = %d\n", i); // Saída: 1, 3
}
8. Arrays
Arrays armazenam múltiplos valores do mesmo tipo.
8.1 Arrays Unidimensionais
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
// Acessando elementos
printf("First element: %d\n", numbers[0]);
printf("Last element: %d\n", numbers[4]);
// Modificando elementos
numbers[0] = 10;
// Percorrendo o array
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
}
8.2 Arrays Multidimensionais
int matrix[2][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};
// Acessando elementos
printf("matrix[1][2] = %d\n", matrix[1][2]); // 6
// Percorrendo array 2D
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
9. Strings
Em C, strings são arrays de caracteres terminados por um caractere nulo \0
.
char greeting[] = "Hello"; // Inclui automaticamente o terminador nulo
char name[20] = "John";
// Funções de string de string.h
#include <string.h>
char str1[20] = "Hello";
char str2[20] = "World";
printf("Length: %lu\n", strlen(str1)); // 5
strcpy(str1, str2); // Copia str2 para str1
printf("After copy: %s\n", str1); // World
if (strcmp(str1, str2) == 0) {
printf("Strings are equal\n");
}
10. Funções
Funções são blocos de código reutilizáveis que executam tarefas específicas.
10.1 Definição e Chamada de Função
#include <stdio.h>
// Declaração da função
int add(int a, int b);
int main() {
int result = add(5, 3);
printf("5 + 3 = %d\n", result);
return 0;
}
// Definição da função
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
10.2 Função Sem Valor de Retorno
void greet(char name[]) {
printf("Hello, %s!\n", name);
}
int main() {
greet("Alice");
return 0;
}
10.3 Funções Recursivas
int factorial(int n) {
if (n <= 1) {
return 1;
}
return n * factorial(n - 1);
}
int main() {
printf("5! = %d\n", factorial(5)); // 120
return 0;
}
11. Ponteiros
Ponteiros são variáveis que armazenam endereços de memória.
11.1 Uso Básico de Ponteiros
int number = 42;
int *ptr = &number; // ptr armazena o endereço de number
printf("Value: %d\n", number); // 42
printf("Address: %p\n", &number); // Endereço de memória
printf("Pointer value: %d\n", *ptr); // 42 (desreferenciação)
// Modificando valor através do ponteiro
*ptr = 100;
printf("New value: %d\n", number); // 100
11.2 Ponteiros e Arrays
int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = numbers; // aponta para o primeiro elemento
printf("First element: %d\n", *ptr); // 1
printf("Second element: %d\n", *(ptr + 1)); // 2
// O nome do array é essencialmente um ponteiro para o primeiro elemento
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("numbers[%d] = %d\n", i, *(numbers + i));
}
11.3 Ponteiros e Funções
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int main() {
int x = 5, y = 10;
printf("Before swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
swap(&x, &y);
printf("After swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
return 0;
}
12. Estruturas
Estruturas permitem agrupar variáveis relacionadas.
12.1 Definindo e Usando Estruturas
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// Definição da estrutura
struct Student {
char name[50];
int age;
float gpa;
};
int main() {
// Criando variáveis de estrutura
struct Student student1;
// Atribuindo valores
strcpy(student1.name, "Alice");
student1.age = 20;
student1.gpa = 3.8;
// Acessando membros da estrutura
printf("Name: %s\n", student1.name);
printf("Age: %d\n", student1.age);
printf("GPA: %.2f\n", student1.gpa);
return 0;
}
12.2 Estrutura com Ponteiros
struct Point {
int x;
int y;
};
int main() {
struct Point p1 = {10, 20};
struct Point *ptr = &p1;
printf("Coordinates: (%d, %d)\n", ptr->x, ptr->y);
return 0;
}
13. Alocação Dinâmica de Memória
C fornece funções para gerenciamento dinâmico de memória.
13.1 malloc, calloc, realloc, free
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
// Aloca memória para 5 inteiros
int *numbers = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
if (numbers == NULL) {
printf("Memory allocation failed!\n");
return 1;
}
// Inicializa o array
for (int i = 0; i < 5; i++) {
numbers[i] = i * 10;
}
// Imprime o array
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
}
// Libera a memória alocada
free(numbers);
return 0;
}
13.2 Alocação Dinâmica de String
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
char *name = (char*)malloc(50 * sizeof(char));
if (name != NULL) {
strcpy(name, "Dynamic string");
printf("Name: %s\n", name);
free(name);
}
return 0;
}
14. Operações com Arquivos
C fornece funções para ler e escrever em arquivos.
14.1 Escrevendo em um Arquivo
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *file = fopen("example.txt", "w");
if (file == NULL) {
printf("Error opening file!\n");
return 1;
}
fprintf(file, "Hello, File!\n");
fprintf(file, "This is a test.\n");
fclose(file);
printf("File written successfully.\n");
return 0;
}
14.2 Lendo de um Arquivo
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *file = fopen("example.txt", "r");
if (file == NULL) {
printf("Error opening file!\n");
return 1;
}
char buffer[100];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(file);
return 0;
}
15. Diretivas do Pré-processador
Diretivas do pré-processador são processadas antes da compilação.
15.1 #include
#include <stdio.h> // Arquivo de cabeçalho do sistema
#include "myheader.h" // Arquivo de cabeçalho do usuário
15.2 #define
#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
int main() {
double area = PI * 5 * 5;
int larger = MAX(10, 20);
printf("Area: %.2f\n", area);
printf("Larger number: %d\n", larger);
return 0;
}
15.3 Compilação Condicional
#define DEBUG 1
int main() {
#ifdef DEBUG
printf("Debug mode enabled\n");
#endif
#if DEBUG == 1
printf("Debug level 1\n");
#elif DEBUG == 2
printf("Debug level 2\n");
#else
printf("No debug\n");
#endif
return 0;
}
16. Tratamento de Erros
C não possui tratamento de exceções embutido, então usamos valores de retorno e códigos de erro.
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main() {
FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");
if (file == NULL) {
printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
return 1;
}
fclose(file);
return 0;
}
Este tutorial abrangente de C cobre os conceitos essenciais que você precisa para começar a programar em C. Pratique estes exemplos e explore tópicos mais avançados como listas encadeadas, ponteiros para funções e programas com múltiplos arquivos à medida que você se familiariza com a linguagem.