Aula 40 — Projeto Integrador: Sistema de Cadastro

Opção	Operação	Conceitos usados
1	Inserir aluno	malloc, lista encadeada, struct
2	Listar todos	percurso da lista, printf formatado
3	Buscar por matrícula	busca sequencial, ponteiros
4	Remover aluno	remoção em lista encadeada, free
5	Salvar em arquivo	fwrite, arquivo binário
6	Carregar de arquivo	fread, fseek, ftell
0	Salvar e sair	liberação de memória, fclose

2. Bloco 1 — Tipos e Estruturas de Dados

O programa define dois tipos: a struct que representa um aluno e o nó da lista encadeada.

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

/* ─── Dados de um aluno ──────────────────────────────────────── */
typedef struct {
    int   matricula;     // chave de busca e ordenação
    char  nome[60];      // nome com espaços — funciona em binário
    float nota;          // 0.0 a 10.0
} Aluno;

/* ─── Nó da lista encadeada ─────────────────────────────────── */
typedef struct No {
    Aluno      aluno;    // os dados
    struct No *prox;     // ponteiro para o próximo nó
} No;

/* ─── Cabeça da lista ───────────────────────────────────────── */
No *lista = NULL;        // começa vazia

/* ─── Nome do arquivo de persistência ──────────────────────── */
const char *ARQUIVO = "cadastro.bin";

Elemento	Por que assim
`nome[60]`	Tamanho fixo dentro da struct → fwrite/fread gravam o nome completo, com espaços, sem complicação
`No *lista = NULL`	Lista começa vazia — NULL é o sentinela de fim de lista
`const char *ARQUIVO`	Nome do arquivo em uma constante — fácil de mudar em um só lugar

3. Bloco 2 — Inserção na Lista

Novos alunos são inseridos em ordem crescente de matrícula — a lista sempre fica ordenada, o que facilita a exibição e a busca.

/* Insere um aluno mantendo a lista ordenada por matrícula.
   Retorna 1 em sucesso, 0 se a matrícula já existe. */
int inserir(Aluno a) {
    /* 1. Verifica duplicata */
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        if (atual->aluno.matricula == a.matricula) {
            printf("Matrícula %d já cadastrada.\n", a.matricula);
            return 0;
        }
        atual = atual->prox;
    }

    /* 2. Aloca novo nó */
    No *novo = (No *)malloc(sizeof(No));
    if (novo == NULL) { printf("Memória insuficiente.\n"); return 0; }
    novo->aluno = a;
    novo->prox  = NULL;

    /* 3. Inserção na posição correta (ordem crescente de matrícula) */
    if (lista == NULL || a.matricula < lista->aluno.matricula) {
        // inserir na cabeça
        novo->prox = lista;
        lista = novo;
    } else {
        // encontra o nó antes da posição de inserção
        No *ant = lista;
        while (ant->prox != NULL &&
               ant->prox->aluno.matricula < a.matricula) {
            ant = ant->prox;
        }
        novo->prox = ant->prox;
        ant->prox  = novo;
    }
    return 1;
}

Por que manter a lista ordenada? A listagem fica sempre organizada para o usuário sem precisar ordenar na hora de exibir. Em um cadastro real, isso é muito mais importante do que a pequena complexidade extra na inserção.

4. Bloco 3 — Listar e Buscar

/* Exibe todos os alunos com cabeçalho formatado */
void listar() {
    if (lista == NULL) {
        printf("Nenhum aluno cadastrado.\n");
        return;
    }

    printf("\n%-8s | %-25s | %-5s | %s\n",
           "Matr.", "Nome", "Nota", "Situação");
    printf("%-8s-+-%-25s-+-%-5s-+-%s\n",
           "--------", "-------------------------", "-----", "---------");

    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        Aluno *a = &atual->aluno;
        printf("%-8d | %-25s | %-5.1f | %s\n",
               a->matricula, a->nome, a->nota,
               a->nota >= 5.0f ? "Aprovado" : "Reprovado");
        atual = atual->prox;
    }
    printf("\n");
}

/* Retorna ponteiro para o nó com a matrícula buscada, ou NULL */
No *buscarPorMatricula(int matricula) {
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        if (atual->aluno.matricula == matricula)
            return atual;
        atual = atual->prox;
    }
    return NULL;
}

Retornar o ponteiro, não uma cópia: buscarPorMatricula retorna No * em vez de Aluno. Isso permite tanto ler quanto modificar os dados do nó encontrado — e é também necessário para a remoção, que precisa do nó anterior.

5. Bloco 4 — Remoção

A remoção em lista encadeada exige encontrar o nó anterior ao que será removido para reparar o elo:

/* Remove o aluno com a matrícula indicada.
   Retorna 1 se removido, 0 se não encontrado. */
int remover(int matricula) {
    if (lista == NULL) return 0;

    /* Caso especial: remover a cabeça */
    if (lista->aluno.matricula == matricula) {
        No *remover = lista;
        lista = lista->prox;   // avança a cabeça
        free(remover);
        return 1;
    }

    /* Caso geral: encontrar o nó anterior */
    No *ant = lista;
    while (ant->prox != NULL &&
           ant->prox->aluno.matricula != matricula) {
        ant = ant->prox;
    }

    if (ant->prox == NULL) return 0;     // não encontrado

    No *alvo = ant->prox;
    ant->prox = alvo->prox;              // repara o elo
    free(alvo);                          // libera a memória
    return 1;
}

/* Libera todos os nós da lista — chamada ao encerrar o programa */
void liberarLista() {
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        No *prox = atual->prox;
        free(atual);
        atual = prox;
    }
    lista = NULL;
}

6. Bloco 5 — Persistência em Arquivo Binário

Salvar percorre a lista e grava cada Aluno com fwrite. Carregar lê as structs de volta com fread e as reinseere na lista:

/* Salva todos os alunos da lista no arquivo binário.
   Retorna o número de alunos gravados. */
int salvar() {
    FILE *f = fopen(ARQUIVO, "wb");
    if (f == NULL) {
        printf("Erro ao abrir '%s' para escrita.\n", ARQUIVO);
        return -1;
    }

    int count = 0;
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        fwrite(&atual->aluno, sizeof(Aluno), 1, f);  // grava a struct
        count++;
        atual = atual->prox;
    }

    fclose(f);
    return count;
}

/* Carrega alunos do arquivo binário para a lista.
   Retorna o número de alunos carregados, ou -1 se o arquivo não existe. */
int carregar() {
    FILE *f = fopen(ARQUIVO, "rb");
    if (f == NULL) return -1;            // arquivo ainda não existe — tudo bem

    /* descobre quantas structs tem no arquivo */
    fseek(f, 0, SEEK_END);
    long bytes = ftell(f);
    rewind(f);
    int total = (int)(bytes / sizeof(Aluno));

    int carregados = 0;
    Aluno a;
    while (fread(&a, sizeof(Aluno), 1, f) == 1) {
        if (inserir(a)) carregados++;
    }

    fclose(f);
    return carregados;
}

Por que recarregar via inserir() em vez de reconstruir a lista diretamente? Porque inserir já trata duplicatas, mantém a ordem e aloca os nós corretamente. Reutilizar a função existente é mais seguro e elimina código duplicado.

7. Bloco 6 — Menu Interativo e `main()`

/* Limpa o buffer de entrada após scanf */
void limparBuffer() {
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
}

/* Exibe o menu e retorna a opção escolhida */
int menu() {
    int op;
    printf("\n╔══════════════════════════════════╗\n");
    printf("║   SISTEMA DE CADASTRO — ALUNOS  ║\n");
    printf("╠══════════════════════════════════╣\n");
    printf("║  1. Inserir aluno               ║\n");
    printf("║  2. Listar todos                ║\n");
    printf("║  3. Buscar por matrícula        ║\n");
    printf("║  4. Remover aluno               ║\n");
    printf("║  5. Salvar em arquivo           ║\n");
    printf("║  6. Recarregar do arquivo       ║\n");
    printf("║  0. Salvar e sair               ║\n");
    printf("╚══════════════════════════════════╝\n");
    printf("Opção: ");
    scanf("%d", &op);
    limparBuffer();
    return op;
}

int main() {
    /* Carrega dados persistidos (se existirem) */
    int carregados = carregar();
    if (carregados > 0)
        printf("✔ %d aluno(s) carregado(s) de '%s'\n", carregados, ARQUIVO);
    else if (carregados == -1)
        printf("Nenhum arquivo anterior. Começando vazio.\n");

    int op;
    do {
        op = menu();

        if (op == 1) {
            /* ── Inserir ─────────────────────────────── */
            Aluno a;
            printf("Matrícula: "); scanf("%d",  &a.matricula); limparBuffer();
            printf("Nome:      "); fgets(a.nome, sizeof(a.nome), stdin);
            a.nome[strcspn(a.nome, "\n")] = '\0'; // remove \n
            printf("Nota:      "); scanf("%f",  &a.nota);      limparBuffer();

            if (inserir(a))
                printf("✔ Aluno %d inserido.\n", a.matricula);

        } else if (op == 2) {
            /* ── Listar ──────────────────────────────── */
            listar();

        } else if (op == 3) {
            /* ── Buscar ──────────────────────────────── */
            int mat;
            printf("Matrícula a buscar: "); scanf("%d", &mat); limparBuffer();
            No *encontrado = buscarPorMatricula(mat);
            if (encontrado) {
                Aluno *a = &encontrado->aluno;
                printf("Encontrado: %d | %s | %.1f | %s\n",
                       a->matricula, a->nome, a->nota,
                       a->nota >= 5.0f ? "Aprovado" : "Reprovado");
            } else {
                printf("Matrícula %d não encontrada.\n", mat);
            }

        } else if (op == 4) {
            /* ── Remover ─────────────────────────────── */
            int mat;
            printf("Matrícula a remover: "); scanf("%d", &mat); limparBuffer();
            if (remover(mat))
                printf("✔ Aluno %d removido.\n", mat);
            else
                printf("Matrícula %d não encontrada.\n", mat);

        } else if (op == 5) {
            /* ── Salvar ──────────────────────────────── */
            int n = salvar();
            if (n >= 0)
                printf("✔ %d aluno(s) salvos em '%s'.\n", n, ARQUIVO);

        } else if (op == 6) {
            /* ── Recarregar ──────────────────────────── */
            liberarLista();
            lista = NULL;
            int n = carregar();
            if (n >= 0)
                printf("✔ %d aluno(s) recarregado(s).\n", n);
            else
                printf("Arquivo '%s' não encontrado.\n", ARQUIVO);

        } else if (op != 0) {
            printf("Opção inválida.\n");
        }

    } while (op != 0);

    /* Salva automaticamente e libera memória */
    int n = salvar();
    if (n >= 0) printf("✔ Dados salvos (%d aluno(s)). Até logo!\n", n);
    liberarLista();
    return 0;
}

8. Exemplo de Sessão Completa

Nenhum arquivo anterior. Começando vazio.

╔══════════════════════════════════╗
║ SISTEMA DE CADASTRO — ALUNOS ║
╠══════════════════════════════════╣
║ 1. Inserir aluno ║
║ ... ║
╚══════════════════════════════════╝
Opção: 1
Matrícula: 1002
Nome: Bruno Lima
Nota: 6.0
✔ Aluno 1002 inserido.

Opção: 1
Matrícula: 1001
Nome: Ana Silva
Nota: 8.5
✔ Aluno 1001 inserido.

Opção: 2

Matr. | Nome | Nota | Situação
---------+---------------------------+-------+---------
1001 | Ana Silva | 8.5 | Aprovado
1002 | Bruno Lima | 6.0 | Aprovado

Opção: 3
Matrícula a buscar: 1002
Encontrado: 1002 | Bruno Lima | 6.0 | Aprovado

Opção: 0
✔ Dados salvos (2 aluno(s)). Até logo!

Na próxima execução do programa, os dados são carregados automaticamente de cadastro.bin:

✔ 2 aluno(s) carregado(s) de 'cadastro.bin'

9. Mapa de Conceitos — O que cada aula contribuiu

Funcionalidade do projeto	Aulas que a sustentam
Declaração de `Aluno` e `No` com typedef	Aulas 27, 29, 30
Lista encadeada: inserir, remover, percorrer	Aulas 37, 38
Ponteiros `No *`, operador `->`	Aulas 20, 28, 31
malloc, free, verificação de NULL	Aulas 22, 38
Menu com switch/do-while, scanf, fgets	Aulas 09, 10, 03, 26
Funções com retorno e ponteiros	Aulas 13, 14
fwrite, fread, fseek, ftell (arquivo binário)	Aula 39b
Modo `"wb"` / `"rb"`, fopen/fclose	Aula 39a
strcspn para remover \n de fgets	Aula 26

Quer ir além? Algumas extensões naturais deste projeto: (1) adicionar busca por nome com strstr; (2) permitir edição de nota sem remover e reinserir; (3) exportar a lista para um arquivo .csv texto; (4) ordenar por nota ao listar; (5) adicionar mais campos à struct (curso, data de nascimento).

10. Código Completo — para compilar e testar

Cole tudo em um único arquivo cadastro.c e compile com:

gcc cadastro.c -o cadastro
.\cadastro.exe     // Windows
./cadastro         // Linux/macOS

/* ═══════════════════════════════════════════════════════════════
   Sistema de Cadastro de Alunos — Projeto Integrador
   AFF Education — Curso de C para Iniciantes
   Conceitos: struct · lista encadeada · malloc/free · fread/fwrite
═══════════════════════════════════════════════════════════════ */

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

typedef struct {
    int   matricula;
    char  nome[60];
    float nota;
} Aluno;

typedef struct No {
    Aluno      aluno;
    struct No *prox;
} No;

No *lista = NULL;
const char *ARQUIVO = "cadastro.bin";

/* ── Inserção ordenada por matrícula ────────────────────────── */
int inserir(Aluno a) {
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        if (atual->aluno.matricula == a.matricula) {
            printf("Matrícula %d já cadastrada.\n", a.matricula);
            return 0;
        }
        atual = atual->prox;
    }
    No *novo = (No *)malloc(sizeof(No));
    if (novo == NULL) { printf("Memória insuficiente.\n"); return 0; }
    novo->aluno = a;
    novo->prox  = NULL;
    if (lista == NULL || a.matricula < lista->aluno.matricula) {
        novo->prox = lista;
        lista = novo;
    } else {
        No *ant = lista;
        while (ant->prox != NULL &&
               ant->prox->aluno.matricula < a.matricula)
            ant = ant->prox;
        novo->prox = ant->prox;
        ant->prox  = novo;
    }
    return 1;
}

/* ── Listagem ───────────────────────────────────────────────── */
void listar() {
    if (lista == NULL) { printf("Nenhum aluno cadastrado.\n"); return; }
    printf("\n%-8s | %-25s | %-5s | %s\n",
           "Matr.", "Nome", "Nota", "Situação");
    printf("%-8s-+-%-25s-+-%-5s-+-%s\n",
           "--------","-------------------------","-----","---------");
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        Aluno *a = &atual->aluno;
        printf("%-8d | %-25s | %-5.1f | %s\n",
               a->matricula, a->nome, a->nota,
               a->nota >= 5.0f ? "Aprovado" : "Reprovado");
        atual = atual->prox;
    }
    printf("\n");
}

/* ── Busca ──────────────────────────────────────────────────── */
No *buscarPorMatricula(int matricula) {
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        if (atual->aluno.matricula == matricula) return atual;
        atual = atual->prox;
    }
    return NULL;
}

/* ── Remoção ────────────────────────────────────────────────── */
int remover(int matricula) {
    if (lista == NULL) return 0;
    if (lista->aluno.matricula == matricula) {
        No *rem = lista; lista = lista->prox; free(rem); return 1;
    }
    No *ant = lista;
    while (ant->prox != NULL &&
           ant->prox->aluno.matricula != matricula)
        ant = ant->prox;
    if (ant->prox == NULL) return 0;
    No *alvo = ant->prox;
    ant->prox = alvo->prox;
    free(alvo);
    return 1;
}

/* ── Liberação total ────────────────────────────────────────── */
void liberarLista() {
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        No *prox = atual->prox; free(atual); atual = prox;
    }
    lista = NULL;
}

/* ── Salvar em arquivo binário ─────────────────────────────── */
int salvar() {
    FILE *f = fopen(ARQUIVO, "wb");
    if (f == NULL) {
        printf("Erro ao salvar em '%s'.\n", ARQUIVO); return -1;
    }
    int count = 0;
    No *atual = lista;
    while (atual != NULL) {
        fwrite(&atual->aluno, sizeof(Aluno), 1, f);
        count++;
        atual = atual->prox;
    }
    fclose(f);
    return count;
}

/* ── Carregar do arquivo binário ──────────────────────────── */
int carregar() {
    FILE *f = fopen(ARQUIVO, "rb");
    if (f == NULL) return -1;
    int carregados = 0;
    Aluno a;
    while (fread(&a, sizeof(Aluno), 1, f) == 1)
        if (inserir(a)) carregados++;
    fclose(f);
    return carregados;
}

/* ── Utilitários ────────────────────────────────────────────── */
void limparBuffer() { int c; while ((c=getchar())!='\n'&&c!=EOF); }

int menu() {
    int op;
    printf("\n╔══════════════════════════════════╗\n");
    printf("║   SISTEMA DE CADASTRO — ALUNOS  ║\n");
    printf("╠══════════════════════════════════╣\n");
    printf("║  1. Inserir aluno               ║\n");
    printf("║  2. Listar todos                ║\n");
    printf("║  3. Buscar por matrícula        ║\n");
    printf("║  4. Remover aluno               ║\n");
    printf("║  5. Salvar em arquivo           ║\n");
    printf("║  6. Recarregar do arquivo       ║\n");
    printf("║  0. Salvar e sair               ║\n");
    printf("╚══════════════════════════════════╝\n");
    printf("Opção: ");
    scanf("%d", &op);
    limparBuffer();
    return op;
}

/* ── Main ────────────────────────────────────────────────────── */
int main() {
    int carregados = carregar();
    if (carregados > 0)
        printf("✔ %d aluno(s) carregado(s) de '%s'\n", carregados, ARQUIVO);
    else
        printf("Nenhum arquivo anterior. Começando vazio.\n");

    int op;
    do {
        op = menu();
        if (op == 1) {
            Aluno a;
            printf("Matrícula: "); scanf("%d", &a.matricula); limparBuffer();
            printf("Nome:      "); fgets(a.nome, sizeof(a.nome), stdin);
            a.nome[strcspn(a.nome, "\n")] = '\0';
            printf("Nota:      "); scanf("%f", &a.nota); limparBuffer();
            if (inserir(a)) printf("✔ Aluno %d inserido.\n", a.matricula);
        } else if (op == 2) {
            listar();
        } else if (op == 3) {
            int mat;
            printf("Matrícula: "); scanf("%d", &mat); limparBuffer();
            No *n = buscarPorMatricula(mat);
            if (n) {
                Aluno *a = &n->aluno;
                printf("Encontrado: %d | %s | %.1f | %s\n",
                       a->matricula, a->nome, a->nota,
                       a->nota >= 5.0f ? "Aprovado" : "Reprovado");
            } else printf("Matrícula %d não encontrada.\n", mat);
        } else if (op == 4) {
            int mat;
            printf("Matrícula: "); scanf("%d", &mat); limparBuffer();
            if (remover(mat)) printf("✔ Aluno %d removido.\n", mat);
            else printf("Matrícula %d não encontrada.\n", mat);
        } else if (op == 5) {
            int n = salvar();
            if (n >= 0) printf("✔ %d aluno(s) salvos.\n", n);
        } else if (op == 6) {
            liberarLista();
            int n = carregar();
            if (n >= 0) printf("✔ %d aluno(s) recarregado(s).\n", n);
            else printf("Arquivo não encontrado.\n");
        } else if (op != 0) {
            printf("Opção inválida.\n");
        }
    } while (op != 0);

    int n = salvar();
    if (n >= 0) printf("✔ Dados salvos (%d aluno(s)). Até logo!\n", n);
    liberarLista();
    return 0;
}

Aula 40 — Projeto Integrador

1. O Projeto

Funcionalidades

2. Bloco 1 — Tipos e Estruturas de Dados

3. Bloco 2 — Inserção na Lista

4. Bloco 3 — Listar e Buscar

5. Bloco 4 — Remoção

6. Bloco 5 — Persistência em Arquivo Binário

7. Bloco 6 — Menu Interativo e `main()`

8. Exemplo de Sessão Completa

9. Mapa de Conceitos — O que cada aula contribuiu

10. Código Completo — para compilar e testar

1. O Projeto

Funcionalidades

2. Bloco 1 — Tipos e Estruturas de Dados

3. Bloco 2 — Inserção na Lista

4. Bloco 3 — Listar e Buscar

5. Bloco 4 — Remoção

6. Bloco 5 — Persistência em Arquivo Binário

7. Bloco 6 — Menu Interativo e main()

8. Exemplo de Sessão Completa

9. Mapa de Conceitos — O que cada aula contribuiu

10. Código Completo — para compilar e testar

7. Bloco 6 — Menu Interativo e `main()`