Tipi di Variabili e Strutture di Controllo in C++

In C++ esistono diversi tipi di variabili fondamentali:

• int: per numeri interi $es. 5, -10, 42$
• double: per numeri con la virgola con precisione elevata (es. 3.14159)
• float: per numeri con la virgola che occupano meno memoria del double
• char: per memorizzare un singolo carattere (es. 'a', '5', '$')
• bool: può assumere solo i valori true (vero) o false (falso)

Quando si scrive un programma C++ esempio, è necessario includere:

#include <iostream> // Per input/output
#include <cmath>    // Per funzioni matematiche
using namespace std; // Per utilizzare funzioni standard

Per interagire con l'utente usiamo:

cout << "Output" << endl; // Stampa a schermo
cin >> variabile;        // Input dall'utente

Concetto Chiave: Ogni istruzione in C++ deve terminare con un punto e virgola (;). Dimenticarlo è uno degli errori più comuni!

Le strutture di controllo principali sono:

1. Ciclo if (per decisioni condizionali):

if(condizione) {
    istruzioni;
} else if(condizione) {
    istruzioni;
} else {
    istruzioni;
}

2. Ciclo for (per iterazioni con contatore):

for(inizializzazione; condizione; incremento) {
    istruzioni;
}

3. Ciclo do-while (esegue almeno una volta):

do {
    istruzioni;
} while(condizione);

4. Switch-case (per selezioni multiple):

switch(espressione) {
    case valore1:
        istruzioni;
        break;
    default:
        istruzioni;
        break;
}

Funzioni in C++

Le funzioni in C++ sono blocchi di codice riutilizzabili che eseguono operazioni specifiche. Ecco un semplice esempio:

void stampaNome() {
    cout << "PRIMO ESEMPIO DI FUNZIONE!!!" << endl;
}

Questa funzione non riceve parametri e non restituisce alcun valore (void).

Nota Importante: Le funzioni in C++ devono essere dichiarate prima di essere utilizzate nel programma. Una pratica comune è dichiararle prima della funzione main() o in file header separati.

Le funzioni possono anche ricevere parametri:

void stampaPersonalizzata(int a) {
    cout << "OGGI PARLIAMO DI ";
    string s;
    switch(a) {
        case 0: s = "CICLO FOR"; break;
        case 1: s = "CICLO WHILE"; break;
        case 2: s = "NON LO SO"; break;
        default: s = "NIENTE"; break;
    }
    cout << s << endl;
}

Per utilizzare (o "invocare") le funzioni:

int main() {
    stampaNome(); // Chiamata senza parametri
    stampaPersonalizzata(2); // Chiamata con valore costante
    
    int n = 10;
    stampaPersonalizzata(n); // Chiamata con variabile
    return 0;
}

Un esempio importante è quello delle funzioni con parametri per referenza, che permettono di modificare le variabili originali:

void scambia(int& a, int& b) {
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

Quando questa funzione viene chiamata, le variabili originali vengono modificate:

int main() {
    int x = 3;
    int y = 5;
    cout << "PRIMA: X = " << x << ", Y = " << y << endl;
    scambia(x, y);
    cout << "DOPO: X = " << x << ", Y = " << y << endl;
    return 0;
}

Concetto Avanzato: Il simbolo & nei parametri (come in int& a) indica che stiamo passando il parametro per riferimento, non per valore. Ciò significa che la funzione lavorerà direttamente sulla variabile originale, non su una copia!

Array in C++

Gli array sono strutture dati fondamentali che permettono di memorizzare più valori dello stesso tipo. Ecco cosa serve per dichiarare un array:

• Tipo degli elementi (int, double, char, ecc.)
• Nome dell'array (identificatore)
• Dimensione dell'array (numero di elementi)

Concetto Fondamentale: In C++, gli indici degli array iniziano sempre da 0, non da 1. Quindi in un array di 5 elementi, gli indici validi sono 0, 1, 2, 3 e 4.

Dichiarazione e inizializzazione di un array:

int a[5] = {10, 8, 9, 5, 3};

Per accedere a un elemento specifico dell'array usiamo le parentesi quadre:

a[2] = 28; // Modifica il valore della cella con indice 2
cout << "La cella di indice 2 contiene: " << a[2] << endl;

Per scorrere un array si utilizza tipicamente il ciclo for:

for(int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << "La cella di indice " << i << " contiene: " << a[i] << endl;
}

Le funzioni con array sono molto utili per operazioni complesse:

void stampaArray(int arr[], int dimensione) {
    for(int i = 0; i < dimensione; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

Per creare un array di dimensione specificata dall'utente:

int dim;
do {
    cout << "Inserisci la dimensione dell'array: ";
    cin >> dim;
} while(dim < 1);

int* array = new int[dim]; // Allocazione dinamica
// Uso dell'array
delete[] array; // Importante: liberare la memoria alla fine

Esempio Pratico: Gli array sono fondamentali in molte applicazioni come l'elaborazione di immagini (dove ogni pixel è un elemento dell'array), la gestione di punteggi in videogiochi, o l'analisi di dati scientifici. In informatica, le matrici sono implementate come array bidimensionali, ad esempio int matrice[3][3] per una matrice 3×3.