Como o programa sabe que o alfabeto é de "a" a "z", sem uma definição?
É claro que existe uma definição. Como um professor da faculdade costumava dizer, computadores são máquinas "burras", porque só fazem o que a gente manda. Se ele "sabe" a ordem alfabética, é porque alguém colocou essa regra lá.
O char
, apesar do nome, é um tipo numérico. Na verdade ele deveria se chamar byte
, pois no fundo ele é isso.
O que acontece é que esse número pode ser interpretado como um caractere, usando o seu respectivo valor na tabela ASCII:
char c = 'a';
printf("%d\n", c); // 97
printf("%c\n", c); // a
Na tabela ASCII, as letras possuem valores consecutivos que coincidem com a ordem alfabética. Então a letra a
tem o valor 97, a letra b
é 98, etc. Detalhe que as letras maiúsculas possuem valores diferentes: A
é 65, B
é 66, etc.
Enfim, como esses valores no fundo são números, posso fazer operações com eles normalmente, como incrementar seu valor e comparar com outros:
char c = 'a';
printf("%d\n", c); // 97
printf("%c\n", c); // a
c += 3; // somar 3 ao valor do char
printf("%d\n", c); // 100
printf("%c\n", c); // d
// o código entra em ambos os if's abaixo
if (c > 97) {
printf("maior que 97\n");
}
if (c < 'f') { // o caractere "f" tem o valor 102
printf("antes de f\n");
}
Lembrando que isso não se restringe a somente letras:
char c = '!';
printf("%d\n", c); // 33
printf("%c\n", c); // !
if (c < '}') { // entra no if, pois o valor do caractere "}" é 125
printf("ok\n");
}
Portanto, neste trecho:
if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
ch = ch + key;
if (ch > 'z') {
ch = ch - 'z' + 'a' - 1;
Estou comparando se o char
está entre 'a'
e 'z'
(que seria o mesmo que verificar se ele está entre 97 e 122, mas usar os caracteres deixa o código mais fácil de entender, na minha opinião).
O segundo if
verifica se o resultado ultrapassou o z
(por exemplo, se o resultado for 123, que corresponde ao caractere {
), então ele corrige, fazendo com que corresponda a uma letra (já que a ideia da Cifra de César é voltar para o a
caso a letra ultrapasse o z
).
Mas na verdade tem um problema aí, pois o char
, dependendo do compilador, pode ser signed por default, o que significa que seus valores serão de -128 a 127, então se o valor ultrapassar 127 ocorrerá um overflow e este se tornará negativo (exemplo).
Uma forma de resolver é garantir que o valor não ultrapasse 127:
char msg[5] = "azAZ";
int key = 10;
for (int i = 0; msg[i] != '\0'; i++) {
char ch = msg[i];
if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
ch = 'a' + (ch - 'a' + key) % 26;
} else if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
ch = 'A' + (ch - 'A' + key) % 26;
}
msg[i] = ch;
}
printf("%s\n", msg); // kjKJ
Veja aqui este código rodando.
Ao fazer ch - 'a'
eu "normalizo" o valor do caractere para a sua posição em relação à letra a
(ou seja, o a
será zero, b
será 1, etc). Em seguida eu somo o key
e pego o resto da divisão por 26 (assim, se o valor for resultante da soma for maior que 26 - o que significa que ultrapassaria o z
- eu garanto que volto para o início do alfabeto). Por fim, somo o valor resultante com a
para obter a letra correspondente. O mesmo vale para as letras maiúsculas.
Obs: a ideia de mapear caracteres para um valor numérico é usada até hoje, e não se limita ao ASCII (para se aprofundar no assunto, leia aqui).
**If
e oIf
deveriam ser escritos comoif
.