Na ciência da computação, o fluxo de controle é a ordem em que statements, instruções ou chamadas de funções individuais de um programa imperativo são executadas ou avaliadas. A ênfase no fluxo de controle explícito distingue uma linguagem de programação imperativa de uma linguagem de programação declarativa.
Dentro de uma linguagem de programação imperativa, uma declaração de fluxo de controle é uma declaração que resulta na escolha de qual dos dois ou mais caminhos a seguir. Para linguagens funcionais non-strict, funções e construções de linguagem existem para alcançar o mesmo resultado, mas geralmente não são denominadas declarações de fluxo de controle.
Um conjunto de instruções, por sua vez, geralmente é estruturado como um bloco que, além de agrupar, também define um escopo léxico.
No nível da linguagem de máquina ou linguagem assembly, as instruções de fluxo de controle geralmente funcionam alterando o contador do programa. Para algumas unidades de processamento central (CPUs), as únicas instruções de fluxo de controle disponíveis são instruções de ramificação condicionais ou incondicionais, também denominadas saltos.
Os tipos de instruções de fluxo de controle suportados por linguagens diferentes variam, mas podem ser categorizados por seus efeitos:
- Continuação em uma declaração diferente (ramificação ou salto incondicional)
- Executando um conjunto de instruções apenas se uma determinada condição for atendida(escolha - ou seja, ramificação condicional)
- Executar um conjunto de instruções zero ou mais vezes, até que alguma condição seja atendida (ou seja, loop - o mesmo que ramificação condicional)
- Executando um conjunto de instruções distantes, após o qual o fluxo de controle geralmente retorna (sub-rotinas, corotinas e continuações)
Podemos então considerar que o fluxo de controle de um programa é a ordem ao qual o programa é executado. Programadores podem controlar a ordem de execução do seu programa ao utilizarem estruturas de controle.
Uma estrutura de controle é um bloco de código que contém instruções e stataments que determinam a ordem de outras instruções e statements.
Programadores usam fluxogramas para representar estruturas de controle de fluxo.
Existem basicamente três diferentes estruturas de controle que muitas linguagens de programação são capazes de suportar, são elas: sequência, seleção/condição/decisão e loops/iterações.
Uma sequência é uma série de instruções ao qual cada instrução é processada após a anterior ter sido executada.
Fluxograma
Exemplo de Código em C
#include <stdio.h>
// Exemplo de programa sequencial que soma dois números
int main(void)
{
int x;
float y, z;
x = 10;
y = 150.7;
z = x + y;
printf("A soma de %d + %f = %f\n",x,y,z);
}Exemplo de Código em Python
# Exemplo de um programa sequencial
x = 10
y = 13
print(x)
print(y)
z = x + y
print(f"{x} + {y} = {z}")Uma Seleção ou Condição ou Decisão é necessária quando uma instrução depende em uma condição ser Verdadeira/True ou Falsa/False para que possa ser processada.
Fluxograma
Exemplo de Código em C
#include <stdio.h>
// Exemplo de programa que avalia se
// um número digitado é par ou ímpar
int main(void)
{
int num;
printf("Digite um número: ");
scanf("%d",&num);
if(num % 2 == 0)
printf("%d é um número par\n",num);
else
printf("%d é um número ímpar\n",num);
}Exemplo de Código em Python
# Exemplo de programa com controle de fluxo if...else
num = int(input("Digite um número: "))
if num > 0:
print(f"{num} é positivo")
elif num == 0:
print(f"Número é {num}")
else:
print(f"{num} é negativo")É importante lembrarmos que algumas linguagens implementam o switch statement que é um tipo de mecanismo de controle de seleção usado para permitir que o valor de uma variável ou expressão mude o fluxo de controle da execução do programa por meio de pesquisa e mapa.
Ele pode ser encontrado em linguagens como: C/C++, Javascript, Java, PHP e muitas outras.
Fluxograma
Exemplo de Código em C
#include <stdio.h>
// Programa que define uma simples calculadora
int main()
{
char operador;
double n1, n2;
printf("Entre um operador (+, -, *, /): ");
scanf("%c",&operador);
printf("Entre dois operandos:\n");
scanf("%lf %lf",&n1, &n2);
switch(operador)
{
case '+':
printf("%.1lf + %.1lf = %.1lf\n",n1, n2, n1+n2);
break;
case '-':
printf("%.1lf - %.1lf = %.1lf\n",n1, n2, n1-n2);
break;
case '*':
printf("%.1lf * %.1lf = %.1lf\n",n1, n2, n1*n2);
break;
case '/':
printf("%.1lf / %.1lf = %.1lf\n",n1, n2, n1/n2);
break;
default:
printf("Erro! Operador digitado é incorreto!");
}
}Um Loop ou Iteração é necessário quando uma série de instruções precisam ser repetidas até que uma resposta desejada seja obtida. Um conjunto de instruções que é repetidamente executada é conhecido como Loop.
O Loop no diagrama abaixo continuará a ser repetido até que o False statement seja atingido.
Os constructos de Loop mais conhecidos são o For loop e o While loop
Exemplo de Códigos em C
For Loop:
#include <stdio.h>
// Exemplo de um programa iterativo que itera sob um array
int main(void)
{
int array[] = {10,20,30,40,50};
int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
for(int i = 0; i < len; i++)
printf("Valor no índice %d = %d\n",i,array[i]);
}While Loop:
#include <stdio.h>
// Exemplo de programa iterativo que executa
// um bloco de código até o usuário digitar um
// número negativo
int main(void)
{
int num;
do
{
printf("Digite um número negativo: ");
scanf("%d",&num);
}
while(num >= 0);
printf("Número digitado = %d\n",num);
}Exemplo de Códigos em Python
For Loop:
# Exemplo de programa com iteração for loop
numeros = list(range(6))
for numero in numeros:
if numero > 3:
print(numero)While Loop:
# Exemplo de programa com iteração while loop
num = int(input("Digite um número positivo: "))
while num > 0:
print(num)
num -= 1- Estruturas de controle tornam claro a ordem de execução do programa de maneira transparente
- Utilizando seções menores de código permite que diversos programadores trabalharem em um programa ao mesmo tempo, aumentando assim a produtividade
- Estas estruturas auxiliam os programadores a encontrarem erros antes do programa ser executado
- Ao dividir grandes quantidades de código em seções menores os programadores podem atualizar os programas de forma fácil ao editarem seções individuais de texto
- Estruturas de controle dividem o programa em seções menores e gerenciáveis