Scopo di questa esercitazione è di familiarizzarsi con le dichiarazioni, definizioni ed utilizzo delle function C. Viene anche illustrato il meccanismo della compilazione separata di files diversi.

Al solito, si suggerisce di creare una directory apposita per i files relativi a questa esercitazione.

 
1. La seguente function opera su un input di tipo char e, se il carattere corrisponde ad una lettera dell' alfabeto minuscola, la trasforma nella corrispondente maiuscola, altrimenti ritorna il carattere inalterato. Notare il modo con cui viene implementato sia il riconoscimento della condizione di avere un carattere nel range delle minuscole, sia la trasformazione minuscola-maiuscola. Perché funziona?

   char letteramaiuscola(char c){
         if( (c >= 'a') && (c <= 'z') )
         c = c + 'A' - 'a';
         return c;
   }
   

   Scrivere un file che contenga il codice della function (cioe' la definizione) e poi, di seguito, un main che legga un carattere da tastiera e lo modifichi con la function letteramaiuscola scrivendolo in output. Dapprima non inserire la dichiarazione della function (cioe' una linea che istruisce il comilatore sul tipo dati della function e dei suoi argomenti) nel corpo del main, compilare e verificare che il compito viene eseguito. Poi spostare la definizione della function dopo il main e riprovare a compilare.  Cambia qualcosa ? A questo punto, inserire  la dichiarazione della function e riprovare a compilare. Cosa se ne puo' dedurre ?



2. Lasciare nel file .c del precedente esercizio solo il codice relativo al main (con la dichiarazione globale della function). Cambiare nome al file chiamandolo prog.c (ricordiamo come si fa?).Quindi scrivere un secondo file (chiamandolo ad esempio fun.c) contenente solo il codice relativo alla function. E' possibile compilare separatamente i due files e creare un unico eseguibile mediante il comando

      gcc -ansi -pedantic prog.c fun.c -o prog.x
   

   Il cui effetto e' di leggere i due files prog.c e fun.c, compilarli e creare dai rispettivi codici un file eseguibile dal nome prog.x. Provare a compilare ed eseguire.

   E' anche possibile compilare in momenti diversi i due files. Il comando 

    
   gcc -ansi -pedantic -c fun.c
   

   compila il solo file fun.c senza tentare di eseguire le operazioni di linking. Il risultato di tale compilazione sara' un file di nome fun.o che contiene codice macchina non rilocato (non eseguibile). Questo potra' utilizzato per creare il file eseguibile, per esempio contestualmente alla compilazione di prog.c, con il comando

   gcc -ansi -pedantic -o prog.x prog.c fun.o
   



3. Cosa scrive il seguente programma ? Fare la previsione e controllarla.

   #include <stdio.h>
   
   float x=3.4;
   
   int main(){
        int i;
        float x=2.6;
        float fun( float);
        printf(" x prima del for = %f \n",x);
        for(i=1;i<=5;i++){
            float x= -5.5;
            x = x + 1.0;
            printf(" x nel for, iterazione n. %d, = %f \n",i,x);
            }
        printf(" x dopo il for = %f \n",x);
        x = fun(x);
        printf(" x dopo la chiamata a fun = %f \n",x);
        return 0;
    }
         float fun( float y){
             float x=3.0;
             x = x + y; 
             return x;
   }  
   



4. Realizzare un programma che calcoli le due radici della generica equazione di secondo grado, utilizzando due function, aventi come argomento i coefficienti, una per ciascuna radice. Tener conto anche dei casi degeneri dell' equazione.


5. Implementare mediante function ricorsiva il calcolo della successione di Fibonacci: 

   an = an-1 + an-2 
   
   con  a0 = 0   e    a1 = 1

   Utilizzare la disponibilita' dell' informazione sul massimo intero rappresentabile come int attraverso l' inclusione del file <limits.h> (il valore cercato e' quello della costante simbolica INT_MAX) per controllare di non oltrepassare il massimo argomento per cui il risultato e' corretto.


6. Il tempo di esecuzione di un comando (incluso tra questi un file eseguibile generato dal compilatore puo' essere determinato mediante l' utilizzo del comando UNIX

   time

   . Per esempio,

   time a.out
   

   fara' comparire, dopo l' esecuzione del comando a.out una linea con varie informazioni tra cui il tempo di esecuzione per in codice "user" cioe' per eseguire la parte di codice corrispondente al programma scritto dall' utente. Se la linea scritta dal comando time e' come la seguente

   1.110u 0.180s 1:41.56 1.2%      0+0k 0+0io 980pf+0w
   

   il risultato va letto come:

   1.110u = 1.110 s tempo di CPU per eseguire codice utente relativo all' applicazione

   0.180s = 0.180 s tempo di CPU per eseguire codice di sistema rel. all' applicazione

   1:41.56= 1 min, 41.56 s tempo "di orologio" necessario per completare l' esecuzione

   1.2% = percentuale del tempo di CPU utilizzato dall' applicazione

   i restanti valori danno informazioni sulla quantita' di I/O e sull' utilizzo della memoria.

   Per ulteriori informazioni, cfr. man time.

   Implementare una versione iterativa del calcolo della successione di Fibonacci e confrontare, al crescere di n, i tempi di esecuzione del programma con quelli relativi alla versione ricorsiva di cui al punto precedente.
   

7. Utilizzare l' operatore di shift bit a bit per verificare il valore dei 32 bit di un int scrivendoli   in output. Verificare la rappresentazione di 3,9 e 2³¹-1. Fare attenzione a come si passa quest' ultimo valore ( è rappresentabile 2³¹ ?).

   Modificare il programma per lavorare con i float. Cosa succede ?