BİLGİSAYAR PROGRAMLAMA YRD. DOÇ. DR. YAKUP EMÜL CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) 1 B04. C de Program Kantrolü
B04. C de Program Kontrolü 2 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) KONU BAŞLIKLARI 4.1 Program Kontrolüne Giriş 4.2 Döngü Temelleri 4.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 4.4 for Döngü Yapısı B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar B04.6 switch Çoklu Seçim Yapısı B04.7 do/while Döngü Yapısı B04.8 break ve continue İfadeleri B04.9 Mantık Operatörleri B04.10 Eşitlik ve Atama Operatörleri B04.11. Özet B04.12. Genel Programlama Hataları B04.13. İyi Program Yazma Teknikleri
B04.1 Program Kontrolüne Giriş 3 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Bu bölümde, döngü yapıları daha detaylı anlatılacak ve for yapısı ile do/while yapısı gibi yeni döngü kontrol yapılarından bahsedilecektir. switch çoklu seçim yapısı tanıtılacaktır. break ifadesiyle, belli kontrol yapılarından istendiği anda nasıl çıkış yapılacağını ve continue ifadesiyle bir döngünün gövdesinin geri kalan kısmını atlayarak, döngünün diğer kısımlarını çalıştırmayı tartışacağız. Koşulları birleştirmekte kullanılan mantık operatörlerini açıklayacağız.
B04.2 Döngülerin Temelleri 4 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Döngü, döngü-devam koşulları doğru olarak kaldığı sürece bilgisayarın çalıştırdığı bir grup emirdir. Şimdiye kadar iki tür döngüden bahsettik : 1. Sayıcı kontrollü döngüler 2. Nöbetçi kontrollü döngüler Sayıcı kontrollü döngüler, belirli döngüler olarak adlandırılır çünkü döngünün kaç kez tekrarlanacağı önceden bilinmektedir. Nöbetçi kontrollü döngüler, belirsiz döngüler olarak adlandırılır çünkü döngünün kaç kez tekrarlanacağı daha önceden bilinmemektedir.
B04.2 Döngülerin Temelleri 5 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Sayıcı kontrollü döngülerde, bir kontrol değişkeni tekrarların sayısını sayar. Kontrol değişkeni, emir grupları çalıştırıldıktan sonra arttırılır ( genellikle 1 arttırılır ). Kontrol değişkeni, doğru sayıda tekrarın yapıldığını gösterdiği anda döngü sona erer ve bilgisayar döngüden sonraki ilk ifadeyi çalıştırarak programa devam eder. Nöbetçi değerler, döngüyü aşağıdaki durumlarda kontrol eder: Döngünün kaç kez tekrarlanacağı bilinmediğinde ve Döngünün içinde döngünün her tekrarında veri alacak ifadeler bulunduğunda Nöbetçi değer, veri girişinin sonlandığını belirtir. Nöbetçi değer, uygun bütün veri değerleri girildikten sonra girilir. Nöbetçi değerler, uygun veri değerlerinden farklı olmak zorundadır.
B04.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 6 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Sayıcı kontrollü döngüler aşağıdakilere ihtiyaç duyar: 1. Kontrol değişkeninin ( ya da döngü sayıcısının ) ismine. 2. Kontrol değişkeninin ilk değerine. 3. Kontrol değişkeninin döngü içinde arttırılarak ya da azaltılarak değiştirilmesine. 4. Kontrol değişkeninin son değerini kontrol edecek bir koşula. ( döngünün devam edip etmeyeceğini belirlemek için )
B04.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 7 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek01: sayici Kontrollü Döngü:
B04.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 8 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) int sayici = 1; bildirimi değişkenin ismini verir (sayici), değişkenin tamsayı türünde olduğunu belirtir, değişkene hafızada yer ayırır ve ayrılan bu yere 1 değerini yazar. Bildirim, çalıştırılabilir bir ifade değildir. sayici değişkenini bildirme ve değişkene ilk değer verme işlemi aşağıdaki ifadelerle de yapılabilirdi: int sayici; sayici = 1; Bildirim çalıştırılamaz ancak atama çalıştırılabilir. Değişkenlere ilk değer verirken iki yöntemi de kullanacağız.
B04.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 9 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) ++sayici; ifadesi, döngü değişkenini döngünün her tekrarından sonra bir arttırır. while yapısı içindeki döngü-devam koşulu kontrol değişkeninin 10 a eşit ya da 10 dan küçük olmasını kontrol eder. 10 değeri koşulun doğru olarak gerçeklendiği son değerdir. while yapısının gövdesinin, kontrol değişkeni 10 olduğunda da tekrarlandığına dikkat ediniz. Döngü, kontrol değişkeni 10 değerini geçtiğinde sonlanır. ( örneğin, sayici değişkeni 11 olduğunda)
B04.3 Sayıcı Kontrollü Döngüler 10 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) /* B04_Uygulama01.c Sayıcı kontrollü döngü kullanarak 0-20 arasındaki tek sayıları ve çift sayıları ayrı kolonlar halinde alt alta yazdıran bir program yazınız. */
B04.4 for Döngü Yapısı 11 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) for döngü yapısı, sayıcı kontrollü döngülerin bütün detaylarını otomatik olarak kolaylıkla uygular. for yapısının gücünü anlatabilmek için, daha önceki programımızı for kullanarak tekrar yazalım:
B04.4 for Döngü Yapısı 12 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) for döngü yapısı, sayıcı kontrollü döngülerin bütün detaylarını otomatik olarak kolaylıkla uygular. for yapısının gücünü anlatabilmek için, daha önceki programımızı for kullanarak tekrar yazalım:
B04.4 for Döngü Yapısı 13 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Program şu şekilde çalışmaktadır : for yapısı çalıştırıldığında kontrol değişkeni olan sayici, 1 değerine atanır. Daha sonra, döngü-devam koşulu olan sayici <=10 kontrol edilir. sayici değişkeninin ilk değeri 1 olduğundan, koşul sağlanır ve printf ifadesi ( 10. satır ) sayici değişkeninin değerini ( 1 ) yazdırır. Kontrol değişkeni olan sayici nin değeri sayici++ deyimi ile arttırılır ve döngü yeniden döngü devam kontrolünü yapar.
B04.4 for Döngü Yapısı 14 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Program şu şekilde çalışmaktadır : Kontrol değişkeni olan sayici, artık 2 ye eşit olduğundan son değer aşılmamıştır. printf ifadesi yeniden çalıştırılır. Bu süreç kontrol değişkeni olan sayici, 11 olana kadar devam eder. sayici değişkeninin değeri 11 olduğunda, döngü devam şartı yanlış hale gelir ve döngü sona erer. Program for döngüsünden sonraki ilk ifadeyi çalıştırarak devam eder. ( Bu programda return ifadesini çalıştırır )
B04.4 for Döngü Yapısı 15 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Şekil de, yukarıda kullanılan for yapısına daha yakından bakılmıştır. for yapısının, sayıcı kontrollü döngülerde ihtiyaç duyulan her şeyi tek başına belirlediğine dikkat ediniz. for yapısının gövdesinde birden fazla ifade bulunacaksa bu ifadeler küme parantezleri içine alınmalıdır.
B04.4 for Döngü Yapısı 16 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) for yapısının gövdesinde birden fazla ifade bulunacaksa bu ifadeler küme parantezleri içine alınmalıdır. Programda, döngü devam şartının sayici <= 10 olduğuna dikkat ediniz.eğer programcı yanlışlıkla sayici < 10 yazsaydı, döngü 9 kez tekrarlanıp sona erecekti. Bu, genellikle karşılaşılan bir mantık hatasıdır. while ya da for döngüsü içinde yanlış karşılaştırma operatörü kullanmak ya da döngü sayıcısı için yanlış son değerler vermek mantık hatası oluşturur. while ve for yapısı içinde döngünün son değerini <= karşılaştırma operatörüyle birlikte kullanmak mantık hatalarını engellemeye yardımcı olur. Örneğin, 1 den 10 a kadar değerleri yazdıracak bir döngünün döngü devam koşulu sayici < 11 ya da sayici < 10 yerine sayici<=10 olmalıdır.
B04.4 for Döngü Yapısı 17 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) for yapısının genel biçimi: for ( deyim1; deyim2; deyim3){ ifade-1 ; } ifade-2 ; olarak gösterilebilir. Burada, deyim1 döngü kontrol değişkenine ilk değer vermekte, deyim2 döngü devam koşulunu belirlemekte ve deyim3 kontrol değişkenini arttırmaktadır.
B04.4 for Döngü Yapısı 18 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) for yapısının genel biçimi: for ( deyim1; deyim2; deyim3){ ifade-1 ; } ifade-2 ; olarak gösterilebilir. Çoğu durumda for yapısı aşağıda gösterildiği gibi, while yapısı biçimine çevrilebilir: deyim1; while(deyim2){ ifade deyim3; }
B04.4 for Döngü Yapısı 19 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) /* B04_Uygulama02.c for döngüsü kullanarak 0-20 arasındaki tek sayıları ve çift sayıları aşağıdaki şekilde verildiği gibiayrı kolonlar halinde alt alta yazdıran bir program yazınız. */
B04.4 for Döngü Yapısı 20 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) /* B04_Uygulama03.c Bir satranç tahtasını düşünün. Satranç tahtasının 1. karesine 1, 2. karesine 2, 3. karesine 4, 4. karesine 8,.. Şeklinde herbir kareye bir önceki karedeki buğday tanesinin 2 katı kadar buğday konmaktadır. for döngüsü kullanarak; 1. Herbir kardeki buğday sayısını ekrana yazdıran bir program yazınız. 2. Toplam buğday sayısını bulun 3. 33 tanesi 1 gram olduğuna göre, kaç ton buğday gerekir? 4. Kaç kton buğday gerekir? 5. Kaç Mton buğday gerekir? 6. Kaç Gton buğday gerekir? */
B04.4 for Döngü Yapısı 21 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) /* B04_Uygulama04.c Bir satranç tahtasını düşünün. x yönündeki kareler 1, 2,..,8 ve y yönündeki kareler 1,2,,8 şeklinde indekslensin. olarak tanımlanıyor. 1. İçi içe 2 tane for döngüsü yapın(x ve y için) 2. Her bir kareye f(x,y) adet buğday konmaktadır. 3. Herbir karedeki buğday sayıları ve 4. Toplam buğday sayısını hesaplatın. 5. En az buğday sayısının olduğu karenin x ve y değerlerini bulun; 6. En fazla buğday sayısının olduğu karenin x ve y değerlerini bulun; */
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 22 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) İlk değer verme, döngü devam koşulu ve artırma deyimleri aritmetik operatörler içerebilir. Örneğin, x = 2 ve y = 10 olsun, ifadesi ifadesi ile eşdeğerdir. Arttırma negatif olabilir. ( Bu durumda döngü değişkeni azaltılır ve aşağıya doğru saydırılır ) Eğer döngü devam koşulu en baştan yanlışsa, for yapısının gövdesi tümden atlanır ve for yapısından sonraki ilk satır çalıştırılır.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 23 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Kontrol değişkeni, döngü gövdesinde sıklıkla yazdırılır ya da işlemlere sokulur. Ancak genelde bu yapılmamalıdır. En uygun olan, kontrol değişkenini döngüyü kontrol etmek için kullanmak ve döngünün gövdesi içinde bir daha kullanmamaktır. for yapısı, while yapısının akış grafiğine benzer bir biçimde şekillendirilir. Örneğin, gibi bir for yapısının akış grafiği şekil de gösterilmiştir.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 24 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) Bu akış grafiği, ilk değer verme işleminin yalnızca bir kez uygulandığını ve arttırma işleminin gövde içindeki işlemlerden sonra yapıldığını açıkça göstermektedir. Akış grafiğinin (çemberler ve akış çizgileri dışında) yalnızca dikdörtgen ve elmas sembollerini içerdiğine dikkat ediniz. Bir kez daha, programcının algoritma oluşturmak için, istediği kadar for yapısını diğer kontrol yapılarının üzerine dizebileceğini ya da içlerine yuvalayabileceğini hatırlayınız.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 25 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03)
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 26 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Uygulama05.c Aşağıdaki durumlar için for yapısını kullanan bir program yazınız: 1. 1 den 100 e kadar birer birer artan sayıların toplamlarının ekrana yazdırılması 2. 100 den 1 e kadar birer birer azalan sayıların toplamlarının ekrana yazdırılması 3. 7 den 77 ye kadar yedişer yedişer arttan sayıların toplamlarının ekrana yazdırılması 4. 20 den 2 ye kadar ikişer ikişer azalan sayıların toplamlarının ekrana yazdırılması 5. 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20 sayılarının toplamlarının ekrana yazdırılması 6. 99, 88, 77, 66, 55, 44, 33, 22, 11, 0 sayıların toplamlarının ekrana yazdırılması
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 27 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek03
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 28 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 for yapısı kullanarak birleşik faiz hesaplamak. Aşağıdaki problemi inceleyiniz: Bir kişi 1000 TL sini %5 faizle bankaya yatırmıştır. Bütün faizin hesaptaki paraya eklendiğini düşünerek 10 yıl boyunca, her yıl sonunda hesapta birikecek parayı hesaplayıp yazdırınız. Aşağıdaki formülü kullanınız: Bu problem, 10 yıl boyunca her yıl sonunda hesapta biriken parayı bulmamız için yukarıdaki formülü kullanmamızı istiyor. Öyleyse bir döngü kullanmalıyız.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 29 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 a: n-yıl sonra hesapta birikecek para p: ilk yatırılan para miktarı n: yıl sayısı r: faiz oranı
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 30 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 for yapısı ( 15.satır ) kontrol değişkenini 1 den 10 a kadar birer birer arttırarak, gövdesini 10 kez çalıştırmaktadır. C, üs almak için özel bir operatöre sahip olmasa da bunun yerine standart kütüphane fonksiyonlarından pow fonksiyonunu bu amaçla kullanabilir. pow ( x, y ) fonksiyonu x in y ninci kuvvetini hesaplar. Bu fonksiyon, double tipte iki eleman alır ve double tipinde bir sonuç döndürür.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 31 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 double tipi, float tipine oldukça benzer ancak float tipi kullanılarak saklanabilecek ondalıklı sayıları daha büyük bir duyarlıkta saklayabilir ve double tipindeki bir değer, float tipiyle temsil edilebilecek bir değerden daha büyük değerler temsil edebilir. (Daha önceki satranç tahtası uygulamasına bakınız!!!) pow gibi bir matematik fonksiyonu programda kullanıldığında, math.h ( satır 5 ) öncü dosyasının programa eklenmesi gerektiğine dikkat ediniz. Bu program, math.h programa eklenmeseydi hatalı çalışırdı. pow fonksiyonu double tipte elemanlar kullanır.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 32 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 pow gibi bir matematik fonksiyonu programda kullanıldığında, math.h ( satır 5 ) öncü dosyasının programa eklenmesi gerektiğine dikkat ediniz. Bu program, math.h programa eklenmeseydi hatalı çalışırdı. pow fonksiyonu double tipte elemanlar kullanır. sene değişkenin tamsayı olduğuna dikkat ediniz. math.h dosyası, derleyiciye fonksiyonu çağırmadan önce, yil değişkeninin değerini geçici olarak double tipte temsil etmesi gerektiğini söyleyen bilgiler içerir. Bu bilgi, pow fonksiyonunun prototipinde yer almaktadır.
B04.5 for Döngü Yapısıyla ilgili Gözlem ve Notlar 33 Yrd. Doç. Dr. Yakup EMÜL, Bilgisayar Programlama Ders Notları (B03) B04_Ornek04 Fonksiyon prototipleri, ANSI/ISO C nin önemli özelliklerindendir ve İlerleyen derslerde detaylı bir biçimde incelenecektir. pow fonksiyonu ve diğer matematik kütüphane fonksiyonlarını da daha sonra detaylı olarak incelenecektir. Bu örneğimiz için, anapara, oran ve miktar değişkenlerimizi double tipte tanıttığımıza dikkat ediniz. Bunu, programda basitlik sağlaması için yaptık çünkü burada paramızın ondalıklı kısımlarıyla ilgileniyoruz.