Miglioramento algoritmico in C: contare caratteri con fgetc()

In questa nuova serie dedicata al miglioramento algoritmico in C (non un tutorial sul C puro) andiamo a vedere come ragionare meglio, come ottimizzare il codice e come ampliare la nostra capacità di visione e pensiero. Queste competenze sono fondamentali quando, durante il building pubblico, le risorse sul server aumentano e ci troviamo con software mal ottimizzati da sistemare. Impareremo a:

• allocare risorse in modo efficiente
• alleggerire il sovraccarico della CPU
• delegare parti di calcolo a un linguaggio di basso livello per ottimizzare il routing in uno di alto livello

👉 Link al Video (Video YT)

Il primo esercizio

L’esercizio proposto è il seguente:

Un file di testo, il cui nome viene richiesto all’utente, contiene caratteri qualsiasi. Scrivere un programma in C89 che:

• conti quante lettere 'a' minuscole sono presenti
• conti quanti caratteri totali sono presenti
• visualizzi i due risultati. Utilizzare fgetc().

Diagramma di flusso ragionato

Prima di scrivere una riga di codice, disegniamo il flusso logico:

1. Start
2. Input: nome del file dall’utente
3. Apertura del file in lettura
4. Se il file non esiste → errore e uscita
5. Se esiste → ciclo di lettura carattere per carattere fino a EOF
6. Per ogni carattere:
   • se è 'a' → incrementa contatore count_a
   • se non è newline '\n' → incrementa count_total
7. Stampa i due risultati
8. Chiudi il file e termina

Implementazione in C89

Ecco il codice completo, con le accortezze necessarie per evitare errori comuni (come la segmentation fault dovuta a puntatori mal gestiti):

/*
DOMANDA 1. (6 punti)

Un file di testo, il cui nome viene richiesto all'utente,
contiene caratteri qualsiasi.

Scrivere un programma C89 che:
- conti quante lettere 'a' minuscole sono presenti
- conti quanti caratteri totali sono presenti
- visualizzi i due risultati.

Utilizzare fgetc().
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAX 20

int main(){

    char nome_file[MAX];

    printf("Inserisci il nome file: ");
    scanf("%s", nome_file);

    FILE *fp;
    fp = fopen(nome_file, "r");

    if(!fp){
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int ch, count_a = 0, count_total = 0;

    while ( (ch = fgetc(fp)) != EOF ){
        if(ch == 'a'){
            count_a = count_a + 1;
        }
        if (ch != '\n'){
            count_total++;
        }
    }

    printf("Ci sono %d lettere 'a' in totale\n", count_a);
    printf("I caratteri totali sono: %d", count_total);

    fclose(fp);

    return EXIT_SUCCESS;
}

Perché escludere \n?

Nel conteggio dei caratteri totali l’esercizio originale spesso si riferisce ai soli caratteri visibili o stampabili, escludendo il newline. Nel video abbiamo notato una discrepanza con i conteggi di un’intelligenza artificiale: il file conteneva 388 caratteri (esclusi i newline) e il programma, dopo aver aggiunto il controllo ch != '\n', ha prodotto lo stesso risultato. Senza quel filtro, i newline vengono contati in più, alterando il totale.

Lezioni di ottimizzazione implicite

Anche se l’esercizio è semplice, ci insegna principi importanti:

• Usare un solo ciclo per evitare di rileggere il file due volte (risparmio di I/O).
• Scartare subito i caratteri non necessari (come \n) senza memorizzarli.
• Gestire gli errori (file non trovato) con EXIT_FAILURE.
• Rispettare lo standard C89 (dichiarazioni all’inizio del blocco, niente commenti //).

Delegare operazioni di conteggio a un linguaggio come C (basso livello) libera risorse nei linguaggi più alti (Python, JavaScript, ecc.) quando questi devono gestire routing o logiche complesse. Questo è il cuore della serie: non scrivere tutto in C, ma usare C per i colli di bottiglia computazionali.

Prossimamente: gestione della memoria, puntatori e ottimizzazione di algoritmi di ordinamento. Buon coding!