Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

По мере ознакомления с этими понятиями вырисовывается подходящий термин для того, что мы называем “элементом” (примером может служить фраза “элемент слева от знака =”); таким термином является операнд. Операнды — это то, чем оперируют операции. Например, процесс поедания гамбургера можно описать применением операции “поедание” к операнду “гамбургер”. Аналогично можно сказать, что левым операндом операции = должно быть модифицируемое 1-значение.

Базовая операция присваивания в языке С несколько отличается от других операций. Рассмотрим короткую программу, показанную в листинге 5.3.

Листинг 5.3. Программа golf .с

Операции, выражения и операторы 163

Многие языки программирования не разрешают тройное присваивание значений, сделанного в этой программе, но в С это считается обычным делом. Присваивание выполняется справа налево. Вначале значение 68 получает переменная jane, затем tarzan и, наконец, это значение присваивается переменной cheeta. В результате получается следующий вывод:

чита тарзан джейн

Счет первого раунда 68 68 68

Операция сложения: +

Операция сложения приводит к суммированию двух значений с обеих сторон знака +. Например, оператор

printf("%d", 4 + 20);

выводит число 2 4, но не выражение

4 + 20

Суммируемые значения (операнды) могут быть как переменными, так и константами. Таким образом, следующий оператор заставляет компьютер извлечь значения двух переменных, указанных в правой части оператора, выполнить их сложение, а результат сложения присвоить переменной income:

income = salary + bribes;

Напомним еще раз, что income, salary и bribes — это модифицируемые 1-значения, поскольку каждое из них идентифицирует объект данных, которому может быть присвоено значение, но выражение salary + bribes является r-значением, т.е. вычисленным значением, не идентифицируемым конкретной областью памяти.

Операция вычитания: -

Операция вычитания вызывает вычитание числа, следующего за знаком -, из числа, находящегося перед этим знаком. Например, приведенный ниже оператор присваивает переменной takehome значение 200.0:

takehome = 224.00 - 24.00;

Операции + и - называются бинарным и, или двухместными, т.е. они требуют указания двух операндов.

Операции знака: - и +

Знак “минус” может использоваться для указания или изменения алгебраического знака значения. Например, следующие операторы приводят к присваиванию переменной smokey значения 12:

rocky = -12; smokey = -ocky;

Когда знак “минус” применяется подобным образом, он называется унарной операции, которая выполняется над одним операндом (рис. 5.2).

164 Глава 5

Рис. 5.2. Унарные и бинарные операции

Стандарт С90 вводит в язык С унарную операцию +. Она не меняет значения или знака операнда, но просто позволяет использовать такие операторы, как

dozen = +12;

и при этом не получать сообщений об ошибке. Раньше такая конструкция не допускалась.

Операция умножения: *

Умножение обозначается символом *. Например, следующий оператор умножает значение переменной inch на 2.54 и присваивает результат умножения переменной cm:

cm = 2.54 * inch;

Кстати, не желаете ли составить таблицу квадратов значений? В языке С отсутствует функция возведения в квадрат, но как показано в листинге 5.4, для вычисления квадратов значений можно применять операцию умножения.

Листинг 5.4. Программа squares.с

Эта программа выводит 20 целых чисел и их квадраты, в чем вы можете убедиться самостоятельно. Давайте рассмотрим более интересный пример.

Операции, выражения и операторы 165

Экспоненциальный рост

Вы, скорее всего, слышали историю о могущественном правителе, который хотел вознаградить мудреца, оказавшего ему большую услугу. Когда мудреца спросили, что он желает получить, он указал на шахматную доску и попросил положить одно пшеничное зернышко на первую клетку, два зернышка на вторую клетку, четыре — на третью, восемь — на четвертую и т.д. Правитель, не имеющий понятия о математике, был поражен скромностью притязаний мудреца, поскольку был готов предложить ему большие богатства. Мудрец сыграл с правителем злую шутку, как показывает программа в листинге 5.5. Она вычисляет, сколько зернышек приходится на каждую клетку и подсчитывает общую сумму. Так как вы вряд ли следите за ежегодными объемами собранного урожая пшеницы, программа сравнивает промежуточные суммы с довольно приближенным суммарным значением годового урожая, собираемого во всем мире.

Листинг 5.5. Программа wheat.с

Сначала выходные данные не должны были вызывать у правителя беспокойство:

166 Глава 5

На десяти клетках мудрец получил чуть больше тысячи зерен пшеницы, но взгляните на результат для 55 клетки:

55 1.80е+16 3.60е+16 1.80е+00

Плата мудреца превысила весь мировой урожай! Если хотите выяснить, что произойдет к 64-й клетке, выполните программу самостоятельно.

Приведенный пример иллюстрирует феномен экспоненциального роста. Население мира и расходование энергетических ресурсов растет по тому же закону.

Операция деления: /

В языке С символ / используется для обозначения деления. Значение, находящееся слева от символа /, делится на значение, указанное справа. Например, следующий оператор присваивает переменной four значение 4.0:

four = 12.0/3.0;

Деление работает по-разному для целочисленных типов и типов с плавающей запятой. В результате деления с плавающей запятой получается число с плавающей запятой, а целочисленное деление дает целое число. Так как целое число не может иметь дробной части, деление 5 на 3 не является точным, поскольку результат не содержит дробной части. В языке С любая дробная часть, полученная при делении двух целых чисел, отбрасывается. Этот процесс называется усечением.

Запустите программу, показанную в листинге 5.6, чтобы посмотреть, как работает усечение, и узнать, чем отличается деление целых чисел от деления чисел с плавающей запятой.

Листинг 5.6. Программа divide.с