In questa lezione parleremo della libreria cmath, cioè della libreria standard del C++ che contiene tante funzioni matematiche.
La libreria si include quindi inserendo semplicemente l’header:
#include <cmath>
Elenco funzioni della libreria
Elenchiamo dunque alcune funzioni della libreria cmath:
min – serve a trovare il valore minimo.
max – serve a trovare il valore massimo.
abs – serve a trovare il valore assoluto di un numero.
pow – serve a calcolare l’elevamente a potenza.
sqrt – serve a calcolare la radice quadrata di un numero.
log – serve a calcolare un logaritmo naturale di un numero.
floor – serve ad arrotondare un numero per difetto.
ceil – serve ad arrotondare un numero per eccesso.
random()– restituisce un numero random tra 0 e RAND_MAX.
Ci sono tantissime altre funzioni, se volete consultare un elenco completo, potete dunque visitare questo link: libreria per le funzioni matematiche.
Primo esempio sulle funzioni matematiche della libreria cmath
In questo semplicissimo esempio prendiamo in input un numero e dopo calcoliamo il valore assoluto con la funzione abs. Poi calcoremo l’arrotandamente per eccesso e per difetto, rispettivamente con le funzioni ceil e floor.
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main () {
double x;
cout<<"Inserisci un numero: "<<endl;
cin>>x;
cout<<"Il valore assoluto e': "<<abs(x)<<endl;
cout<<"Il numero arrotondato per eccesso e': "<<ceil(x)<<endl;
cout<<"Il numero arrotondato per difetto e': "<<floor(x)<<endl;
}
Secondo esempio
In questo secondo esempio sulla libreria cmath in C++, calcoleremo il valore minimo e massimo tra due numeri, utilizzando le funzioni min e max, precedentemente citate.
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main () {
int x;
int y;
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>x;
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>y;
cout<<"Il minimo e' "<<min(x,y)<<" Il massimo e' "<<max(x,y);
}
Terzo esempio
Un altro esempio d’uso della libreria cmath che facciamo in questa lezione è con la funzione pow, cioè la funzione che serve a calcolare la potenza di un numero.
Quindi in questo caso pow(x, y) mi restituisce x elevato a y.
Se ad esempio inserisco pow(2,3) allora avremo 23.
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main () {
int x;
int y;
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>x;
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>y;
cout<<"La potenza e' "<<pow(x,y);
}
Chiaramente questi sono solo alcuni semplici esempi di suo della libreria cmath in C++.
Approfondiamo in questo breve articolo le variabili locali e globali in C++.
In molti linguaggi di programmazione (in alcuni linguaggi non si dichiarano le variabili) è possibile dichiarare le variabili locali o globali, cioè è possibile stabilire il periodo di vita di una variabile.
Le variabili locali in C++
Le variabili locali, sono quelle variabili che sono dichiarate all’interno dei singoli sottoprogrammi, quindi sono valide (visibili) solo all’interno di questi e pertanto non possono essere utilizzate in altri sottoprogrammi.
Hanno dunque una durata, nascono con la funzione (o sottoprogramma) e muoiono quando termina la funzione stessa.
Facciamo dunque un esempio indicativo, producendo di proposito un errore:
#include <iostream>
using namespace std;
int somma(){
int x=5; //variabile locale
int y=6; //variabile locale
return x+y;
}
int differenza() {
return x-y; //non vede le variabili x e y
}
int main () {
somma();
cout<<somma();
differenza();
cout<<differenza();
}
Mi restituisce come errore che le variabili x e y non sono state dichiarate per questo scope ovvero per questo ambito di visibilità.
Le variabili globali in C++
Le variabili globali sono quelle che hanno validità non solo nel programma principale ma anche nei sottoprogrammi dove non sono state dichiarate.
Anche se potrebbe sembrare più semplice utilizzarle non bisogna farne abuso.
Esempio 1
Vediamo quindi un esempio di uso di variabili locali e globali puramente indicativo:
#include <iostream>
using namespace std;
int y; // variabile globale
int main()
{
int x; // variabile locale al main
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>x;
cout<<x;
cout<<"Inserisci un numero: ";
cin>>y;
cout<<y;
}
In questo esempio utilizziamo una variabile globale y dichiarata prima del main e una variabile locale x dichiarata all’interno del main.
Esempio 2
Dati in input il numero degli allievi e delle allieve di un Istituto, calcolare la percentuale dei maschi e delle femmine di tutta la scuola.
Ecco dunque un esempio d’uso di variabili globali e parametri formali, guardate i commenti, inseriti nel codice, per capire quali variabili sono utilizzate.
#include <iostream>
using namespace std;
int iscritti; //variabile globale
int allievi; //variabile globale
int allieve; //variabile globale
float percentualeM(int iscritti, int allievi){
return 100*allievi/iscritti; //uso i parametri formali
}
float percentualeF(int iscritti, int allievi){
return 100*allieve/iscritti; //uso i parametri formali
}
int main() {
cout<<"Inserisci il numero degli iscritti"<<endl;
cin>>iscritti; //uso la variabile globale
cout<<"Inserisci il numero degli allievi"<<endl;
cin>>allievi; //uso la variabile globale
cout<<"Inserisci il numero delle allieve"<<endl;
cin>>allieve; //uso la variabile globale
cout<<"La percentuale di maschi e': "<<percentualeM(iscritti, allievi)<<endl;
cout<<"La percentuale delle femmine e': "<<percentualeF(iscritti, allievi)<<endl;
}
Esempio 3
In questo esempio definiremo la variabile locale x all’interno del main e all’interno di una funzione e useremo anche una variabile globale x.
#include <iostream>
using namespace std;
int x=100; //variabile globale
void funzione() {
int x=20; //variabile locale riferita a funzione
cout<<x<<endl; //stamperà 20
}
void funzione2() {
cout<<x; //stamperà 100 utilizzerà la variabile globale
}
int main () {
int x=5; //utilizzerà la variabile locale interna la main
cout<<x<<endl;
funzione();
funzione2();
}
Il programma stamperà così 5, 20, 100.
Chiaramente questi sono solo alcuni esempi di possibile uso delle variabili locali e globali in C++, presto farò altri esempi.
In questa breve lezione sulla definizione di funzione in C++, vedremo la differenza tra definzione e dichiarazione di una funzione.
Abbiamo già parlato delle funzioni in C++ e visto alcuni esempi pratici, potete seguire il link se non l’avete già fatto.
Cosa fa la definizione di funzione in C++
La definzione di una funzione specifica cosa fa la funzione e come lo fa.
Un esempio che abbiamo già visto nelle precedenti lezioni:
double cubo(float c) //definzione di funzione
{
return c*c*c;
}
In questo esempio, di definizione di funzione, si definisce una funzione cubo e all’interno ci sono le istruzioni per calcolare il cubo di un numero. Quindi rappresenta un sottoprogramma.
Se una funzione però viene chiamata prima di essere definita allora bisogna dichiarla, così come si fa con le variabili.
Ad esempio, nell’esempio sotto, si avrebbe un errore di funzione non dichiarata.
#include <iostream>
using namespace std;
int main () {
float lato;
double c;
cout<<"Inserisci il lato del cubo, calcolero' il volume:\n";
cin>>lato;
c=cubo(lato);
cout<<c;
}
double cubo(float c) //definizione di funzione
{
return c*c*c;
}
In questo caso occorre dunque dichiarala.
Dichiarazione di funzione in C++
La dichiarazione di funzione è rappresentata da un’unica istruzione che specifica il tipo di funzione, i parametri (argomenti) della funzione e il tipo del valore di ritorno (può essere anche void).
Quindi ecco come sarebbe l’esempio di prima con la dichiarazione di funzione.
Ecco dunque un listato che mostra un esempio di definizione di funzione in C++ e di dichiarazione.
#include <iostream>
using namespace std;
double cubo(float c); //dichiarazione di funzione
main ()
{
float lato;
double c;
cout<<"Inserisci il lato del cubo, calcolero' il volume:\n";
cin>>lato;
c=cubo(lato);
cout<<c;
}
double cubo(float c) //definizione di funzione
{
return c*c*c;
}
E’ importante dire che i nomi dei parametri in una dichiarazione di funzione sono fittizzi, quindi avrei anche potuto scrivere:
double cubo(float); al posto di double cubo(float c);.
Quindi il nome del parametro formale è superfluo, quello che conta è il tipo o la lista dei tipi.
Ovviamente ad una dichiarazione deve seguire sempre una definizione di funzione.
Si può anche definire una funzione in un file e invocarla in un altro, in questo caso nel file in cui la funzione viene utilizzata deve essere inserita la dichiarazione.
Facciamo ancora un altro esempio di dichiarazione di funzioni, riprendendo l’esercizio della lezione precedente.
#include <iostream>
using namespace std;
double quadrato(float); //dichiarazione di funzione
double cubo(float); //dichiarazione di funzione
double meta(float); //dichiarazione di funzione
int main(){
int num;
double q,c,r;
cout<<"Inserisci il numero: ";
cin>>num;
q=quadrato(num);
c=cubo(num);
r=meta(num);
cout<<"il quadrato e': "<<q<<" il cubo e': "<<c<<" la sua meta' e': "<<r;
}
double quadrato (float c) //definizione di funzione
{
return c*c;
}
double cubo (float c) //definizione di funzione
{
return c*c*c;
}
double meta (float c) //definizione di funzione
{
return c/2;
}
Chiaramente questi sono solo degli esempi sulla definizione di funzione in C++.
In quest’articolo vedremo una serie di esempi sull’uso delle funzioni in C++, al fine di approfondire l’argomento. Scopo di questo articolo, infatti, è quello di consolidare quali valori possono ritornare le funzioni e come utilizzarle all’interno dei nostri programmi.
Questi esempi inoltre sono stati elaborati con l’intento, nella prossima lezione, di spiegare cosa vuol dire dichiarare una funzione e cosa invece definirla. E anche, nelle lezioni successive, per spiegare le variabili locali e globali.
Esempio 1 di uso delle funzioni in C++
Dunque realizziamo a scopo didattico un esempio dove creeremo alcune funzioni in C++.
Prendere in input un numero intero e visualizzare il suo quadrato, il suo cubo e la sua radice quadrata.
Quindi creeremo 3 funzioni:
quadrato che ritorna come valore double il quadrato di un numero;
cubo che ritorna come valore double il cubo di un numero;
meta che ritorna come valore double la metà di un numero.
Dopo all’interno del main chiediamo di inserire un numero in input e chiamiamo (o attiviamo) le nostre funzioni quadrato, cubo e meta. Infine stampiamo il risultato.
Ecco dunque il listato completo dell’esempio sull’uso delle funzioni in C++.
#include <iostream>
using namespace std;
double quadrato (float c)
{
return c*c;
}
double cubo (float c)
{
return c*c*c;
}
double meta (float c)
{
return c/2;
}
int main(){
int num;
double q,c,r;
cout<<"Inserisci il numero: ";
cin>>num;
q=quadrato(num);
c=cubo(num);
r=meta(num);
cout<<"il quadrato e': "<<q<<" il cubo e': "<<c<<" la sua meta' e': "<<r;
}
Esempio 2 uso di funzioni in C++
Prendere in input tre numeri e trovare il valore massimo e il valore minimo, utilizzando le funzioni.
Definiamo le due funzioni maximum e minimum per il calcolo rispettivamenre del minimo e del massimo fra tre numeri.
Dopo richiamiamo all’interno del main queste funzioni e stampiamo il risultato.
Ecco quindi il listato completo.
#include <iostream>
using namespace std;
int maximum(int x, int y, int z)
{
int max = x;
if (y > max) max = y;
if (z > max) max = z;
return max;
}
int minimum(int x, int y, int z)
{
int min = x;
if (y < min) min = y;
if (z < min) min = z;
return min;
}
int main() {
int a, b, c;
cout<<"Inserisci il primo numero: ";
cin>>a;
cout<<"Inserisci il primo numero: ";
cin>>b;
cout<<"Inserisci il primo numero: ";
cin>>c;
cout<<"Il valore massimo e': "<<maximum(a,b,c)<<endl;
cout<<"Il valore minimo e': "<<minimum(a,b,c);
return 0;
}
Chiaramente quelli proposti sono solo degli esempi dimostrativi sull’uso delle funzioni in C++.
