Операторы инкремента и декремента

Действия: что делает программа

Глава 2

Выражения

 

Выражения — это операции, которые выполняют программы. Если valueA, valueB и valueC - — переменные типа int, то выражение

valueB + valueC

вычисляет сумму значений valueB и valueC. Результат выражения обычно присваивается какой-нибудь переменной с помощью оператора, аналогичного следующему:

valueA = valueB + valueC; I

После выполнения этого оператора значение valueA будет равно сумме значений valueB и valueC. Знак плюс — один из операторов языка С. Он ука­зывает компилятору, какую операцию нужно выполнить над двумя операндами.

Язык С включает семь операторов, без которых не обходится практически ни одна программа. В следующих разделах познакомимся с арифметическими и логическими операторами, операторами отношений, отрицания, инкремента и декремента, а также операторами поразрядных операций, j

Арифметические операторы

Еще сидя за школьной партой, вы узнали, как обращаться с арифметически­ми операторами +, -, * и / (табл. 2.1). В языке С эти операторы работают ана­логичным образом. Может быть, только оператор деления по модулю (%) вам знаком не так хорошо. Оператор % используется для вычисления остатка от де­ления целых чисел. Например, значение выражения 24 % 11 (читается " 24 по модулю 11 ") равно 2, т.е. остатку от целочисленного деления 24/11. Значение выражения 8 % 2 равно 0, так как 8 делится на 2 без остатка.

 

 

Таблица 2.1. Арифметические операторы

Оператор	Описание	Пример
*	Умножение	(а *. Ь)
/	Деление	(а / Ь)
+	Сложение	(а + Ь)
-	Вычитание	(а - Ь)
%	Деление по модулю	(а % Ь)

Листинг 2.1 содержит пример числовых выражений, использующих арифметические операторы. В примере выполняется преобразование значений градусов по Фаренгейту в градусы по Цельсию.

Листинг 2.1. CELSIUS.С (преобразование градусов по Фаренгейту в градусы по Цельсию)

_______________________________________________________________________

1: #include <stdio.h>

2: #include <stdlib.h>

3:

4: main()

5: {

6: double fdegrees, cdegrees;

7: char answer[128];

8:

9: printf("Fahrenheit to Celsius conversion\n\n");

10: printf("Degrees Fahrenheit? ");

11: gets(answer);

12: fdegrees = atof(answer);

13: cdegrees = ((fdegrees - 32.0) * 5.0) / 9.0;

14: printf("Degrees Celsius = %f\n", cdegrees);

15: return 0;

16: }

Программа использует две переменные с плавающей запятой типа double - fdegrees и cdegrees. После того как программа предложит ввести число, функция atof() преобразует строку answer в число с плавающей запя­той, присвоив результат переменной fdegrees. Выражение

((fdegrees - 32.0) * 5.0)/ 9.0

вычисляет эквивалентную температуру в градусах по Цельсию. При этом наличие круглых скобок в выраже­нии влияет на обычный порядок выполнения операций: прежде всех выполняются операции, заключенные во "внутренние" круглые скобки. В этом примере выражение вычисляется в такой последовательности:

1) 32.0 вычитается из fdegrees;

2) результат первого шага умножается на 5.0;

3) результат второго шага делится на 9.0.

Замечание

Всегда используйте столько круглых скобок, сколько нужно для того, чтобы сделать ясной структуру выраже­ния. Круглые скобки совершенно не влияют на быстродействие, с их помощью вы просто задаете желаемый порядок вычисления.

Сложные выражения без круглых скобок вычисляются в соответствии с фиксированным приоритетом, на­значенным каждому оператору. Поскольку операторы * и / имеют более высокий приоритет, чем + и -, то выражение

(А + В * С)

логически идентично выражению

(А + (В * С)).

Поскольку умножение выполняется перед сложением, внутренняя пара скобок не нужна. Но если вы хоти­те выполнить сложение до умножения, вы должны написать

((А + В) * С).

К приоритетам операторов мы вернемся несколько позже, рассмотрев все операторы языка С.

В про­граммировании на С операторы / и * имеют один и тот же приоритет, таким образом выражение А / В * С вычисляется слева направо, т.е. как в выражении (А / В) * С, но не как А /(В * С).

Операторы отношений

Операторы отношений обрабатывают свои операнды таким образом, чтобы получить либо истинный (нену­левой), либо ложный (нулевой) результат. Выражение

(А < В)

истинно только в случае, если А меньше В. Переменные А и В должны принадлежать к таким типам данных, которые можно сравнивать. Обычно это целые или значения с плавающей запятой.

В табл. 2.2 перечислены все операторы отношений языка С. В дальнейшем некоторые из них вы будете ис­пользовать в операторах, которые могут принимать решения и выполнять операции, основанные на истинных и ложных выражениях.

Таблица 2.2. Операторы отношений

Оператор	Описание	Пример
<	Меньше	(а < Ь)
<=	Меньше или равно	(а <= Ь)
>	Больше	(а > Ь)
>=	Больше или равно	(а >= Ь)
==	Равно	(а == Ь)
!=:	Не равно	(а!= Ь)

 

Замечание

Оператор равенства представлен двойным знаком равенства, таким образом, выражение (А == В) будет ис­тинно, только если А равно В. Не путайте такие выражения с операторами типа А = В, которые присваивают значение В переменной А. Для операторов присваивания всегда используйте одиночный знак равенства (=), а для сравнения двух значений — двойной (==).

Логические операторы

Логические операторы && и || объединяют выражения отношений в соответствии с правилами для логичес­кого И и ИЛИ. Используйте логический оператор И (&&) в сложных выражениях отношений, аналогичных следующему:

(А < В) && (В < С),

которое будет истинным, только если А меньше В и В меньше С.

Подобным образом используйте оператор ИЛИ (||). Выражение

(А < В) || (В < С)

будет истинным, только если А меньше В или В меньше С.

Сложные логические выражения вычисляются рациональным способом. Например, если при вычислении выражения

(А <= В) && (В <= С)

оказалось, что А больше В, то все выражение, как и его первая составляющая (А <= В), примет значение " ложь ", поэтому вторая часть (В <= С) не вычисляется. Такая сокращенная обработка сложных логических выражений способствует быстрому выполнению программы. Для любого выражения отношения, чтобы по­лучить точный результат, выполняется только минимальное число операций.

Оператор отрицания

Инвертируйте результат любого логического выражения с помощью унарного оператора отрицания!. Вы­ражение

! (А < В)

("не верно, что А меньше В ") эквивалентно выражению

(А >= В).

Оператор неравенства != связан с оператором отрицания. Выражение i

! (А == В)

("не верно, что А равно В") эквивалентно выражению

(А!= В).

Это выражение истинно, только если А не равно В.

 

Операторы инкремента и декремента

Двумя самыми интригующими операторами языка С являются ++ (инкремент) и -- (декремент). Опера­тор ++ ("плюс плюс") прибавляет к операнду единицу. Оператор -- ("минус минус") вычитает единицу.

Несколько примеров проясняют, как работают эти важные операторы. Следующих два оператора дают идентичные результаты:

i = i + 1; /* прибавление единицы к i */

i++; /* то же самое */

Выражение i++ во второй строке является сокращенной записью более длинного выражения сложения и при­сваивания, приведенного в первой строке. Выражение i++ прибавляет единицу к текущему значению перемен­ной i. Следующие два выражения также дают одинаковые результаты:

i = i - 1: /* вычитание единицы из i */

i--; /* то же самое •/

Выражение i-- вычитает единицу из i.

Кроме инкремента и декремента своих операндов, выражения, подобные i++ и i--, также имеют свои собст­венные значения, как и все другие выражения. Но эти значения зависят от расположения операторов ++ и --.

Если оператор следует за своим операндом, то значение выражения i++ или i-- равно значению i до моди­фикации. Другими словами, оператор

j = i++;

присваивает переменной j значение переменной i, которое она имела до выполнения этого оператора. Напри­мер, если значение i равно 7, то после выполнения этого оператора значение i будет равно 8, а j получит значение 7.

Если же операторы инкремента и декремента предшествуют своим операндам, значение выражения будет равно значению операнда после модификации, т.е. оператор

j = ++i;

присваивает переменной j инкрементированное значение i, а также инкрементирует текущее значение i. Если значение i равно 7, то после выполнения этого оператора обе переменные j и i станут равными 8.

Чтобы лучше понять эти различия, можно обратиться к длинным формам записи выражений инкремента и декремента. Действие оператора

j = i++;

аналогично действию двух следующих операторов:

j = i;

i++;

А оператор

j = ++i;

действует подобно такой паре операторов:

++i;

j = i;

Листинг 2.2 демонстрирует действие операторов ++ и --. Скомпилируйте и запустите программу, затем введите целое значение и вы получите полную картину результатов применения операторов инкремента и дек­ремента к этому значению.

Листинг 2.2. INCDEC.C (операции ++ и --)

__________________________________________________

1: include <stdio.h>

2:

3: main()

4: {

5: int a, b, с, v, k;

6:

7: printf("Enter an integer value: ");

8: scanf("%d", &v);

9: k = v;

10: printf("\n Before During After\n");

11: v=k; a=v; b= v++; с = v; printf("v++%8d%8d%8d\n", a, b, c);

12: v=k; a = v; b= v--; с = v; printf("v--%8d%8d%8d\n", a, b, c);

13: v = k; a=v; b= ++v; c = v; printf("++v%8d%8d%8d\n", a, b, c);

14: v=k; a=v; b= --v; c = v; printf("--v%8d%8d%8d\n", a, b, c);

15: return 0;

16: }

________________________________________________________

Если при выполнении программы вы введете целое число 8, то на дисплее будет выведена таблица значений, отображающая действие операторов инкремента и декремента:

Before(До) During(Во время) After(После)

v++ 8 8 9

v-- 8 8 7

++v 8 9 9

--v 8 7 7

________________________________________________________

Рассмотрите внимательнее эти результаты. Колонка Веfоге (До) отображает значение переменной v перед вычислением выражения. Колонка During (Во время) показывает значение выражения (то, чему была бы рав­на переменная k, если бы, например, вы выполнили оператор k = v++;). Колонка After (После) показывает итоговое значение переменной v после вычисления выражения.

Использование функции scanf() в строке 8 несколько отличается от того, о котором шла речь в главе1. Оператор

scanf("%d", &v);

выполняет чтение десятичного целого значения (" %d ") и сохраняет результат в переменной v. Выражение &v передает адрес переменной v функции scanf(). За исключением строковой переменной (как описано в гла­ве1), аргументы в функцию scanf() могут передаваться только по адресу.

Поразрядные операторы

Подобно всем двоичным компьютерам, PC обрабатывают числа, представленные в двоичной системе счис­ления. Двоичные разряды, или биты, в таких числах, как 1011, полностью соответствуют переключателям внутри компьютерной памяти, работающим по принципу "включено - выключено":бит, равный 0, означает "выключено", а бит, равный 1, - "включено".

Чтобы увеличить скорость компьютера, процессор выполняет чтение, запись и передачу информации не по одному биту, а по группам, представляющим собой 8 -битовые байты или 16 -битовые слова. С -программы мо­гут обрабатывать такие значения непосредственно в двоичном коде.

Шесть поразрядных операторов выполняют булевы логические операции, названные по имени английского математика Джорджа Буля (1815-1864). В табл. 2.3 сведены все поразрядные операторы языка С.

Таблица 2.3. Поразрядные операторы

Оператор	Описание	Пример
&	Поразрядное И	С = А & В;
	Поразрядное ИЛИ	С = А | В;
^	Поразрядное исключающее ИЛИ	С = А ^ В;
<<	Сдвиг битов влево	С = А << В;
>>	Сдвиг битов вправо ——————————————— л ————————————————	С = А >> В;	,
~	Дополнение до 1, или поразрядное отрицание	С = ~ А;

 

Первые три поразрядных оператора из табл. 2.3 объединяют два операнда в соответствии с правилами логического И (&), логического ИЛИ (|) и исключающего ИЛИ (^). Следующие два оператора, << и >>, сдвигают разряды влево и вправо. Оператор - инвертирует биты значения операнда, заменяя каждый 0 на 1 и каждую 1 на 0; получившееся в результате значение называется дополнением до единицы.

Следующие разделы продемонстрируют каждую операцию из табл. 2.3, что, возможно, поможет вам понять обработку битов в языке С.