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

Если поведение в вашей системе оказывается другим, значит, она не поддерживает стандарт С99. В любом случае, стандарт фактически утверждает, что если а и b являются целочисленными, то вы можете вычислить а%b путем вычитания (а/b) *b из а. Например, значение -11% 5 можно вычислить следующим образом:

-11 - (-11/5) * 5 = -11 -(-2) *5 = -11 -(-10) = -1

Операции инкремента и декремента: ++ и --

Операция инкремента решает простую задачу: она увеличивает (инкрементирует) значение своего операнда на 1. Существуют две разновидности этой операции. В первом случае символы ++ располагаются перед изменяемой переменной; это префиксная форма.

Операции, выражения и операторы 173

Во втором случае символы ++ следуют сразу за переменной; это постфиксная форма. Эти две формы отличаются друг от друга по моменту выполнения инкрементирования. Сначала мы объясним подобные черты этих форм, а затем обратимся к различиям. Короткий пример, представленный в листинге 5.10, демонстрирует работу операции инкремента.

Листинг 5.10. Программа add_one.c

Выполнение программы add_one.c генерирует следующий вывод:

super = 1, ultra = 1 super = 2, ultra = 2 super = 3, ultra = 3 super = 4, ultra = 4 super = 5, ultra = 5

Программа одновременно дважды просчитала до пяти. Тот же результат можно было бы получить, заменив две операции инкремента следующими операторами присваивания:

super = super + 1; ultra = ultra + 1;

Это достаточно простые операторы. Зачем создавать еще одно сокращение, не говоря уже о двух? Одна из причин заключается в том, что компактная форма позволяет улучшить читабельность и упростить программы. Данные операции придают программам изящество и элегантность, радуя глаз. Например, часть программы shoes2.c из листинга 5.2 можно переписать так:

shoe = 3.0; while (shoe < 18.5)

{

foot = SCALE * size + ADJUST;

printf("% 10.If %20.2f дюймов\n", shoe, foot);

++shoe;

}

Тем не менее, вы по-прежнему не до конца задействовали преимущества операции инкремента. Фрагмент программы можно еще больше сократить, как показано ниже:

shoe = 2.0;

while (++shoe < 18.5)

{

foot = SCALE*shoe + ADJUST;

printf("%10.If %20.2f дюймов\n", shoe, foot);

}

174 Глава 5

Здесь процесс инкрементирования и сравнения из цикла while объединены в одно выражение. Конструкции такого типа настолько часто встречаются в программах на С, что заслуживают более пристального внимания.

Во-первых, как работает такая конструкция? Все довольно просто. Значение переменной shoe увеличивается на 1, а затем сравнивается с 18.5. Если оно меньше 18.5, то операторы, заключенные в фигурные скобки, выполняются один раз. Затем shoe снова увеличивается на 1 и цикл продолжается до тех пор, пока значение shoe не станет достаточно большим. Чтобы скомпенсировать инкремент переменной shoe, выполненный перед первым вычислением значения переменной foot, мы уменьшили начальное значение shoe с 3.0 до 2.0 (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Одна итерация цикла

Во-вторых, в чем преимущества такого подхода? Программа становится компактной. Но более важно то, что при этом объединяются в одном месте два процесса, которые управляют циклом. Первичным процессом является проверка того, продолжать ли выполнение цикла? В данном случае проверка заключается в выяснении, меньше ли значение переменной size, чем 18.5. Вторичный процесс изменяет значение проверяемого объекта; в данном случае размер обуви увеличивается на единицу.

Предположим, что вы забыли изменить размер обуви. Тогда значение переменной shoe всегда будет меньше 18.5, и цикл никогда не завершится. Вошедший в бесконечный цикл компьютер будет выводить одну и ту же строку. В конце концов, вы потеряете интерес к выводу и будете вынуждены как-то прервать выполнение программы. Проверка условия и изменение параметра цикла в одном месте, а не в разных, помогает помнить о необходимости изменить значение параметра цикла.

Недостаток объединения двух операций в одно выражение заключается в том, что это затрудняет понимание кода и увеличивает вероятность внесения ошибок.

Еще одно достоинство операции инкремента состоит в том, что она приводит к генерации несколько более эффективного кода на машинном языке по причине своего подобия действительным инструкциям машинного языка. Тем не менее, по мере улучшения компиляторов С поставщиками программного обеспечения это преимущество постепенно исчезает. Интеллектуальный компилятор способен распознать, что операцию х = х + 1 можно трактовать как ++х.

Наконец, эти операции обладают дополнительной характеристикой, которая может оказаться полезной в ряде тонких ситуаций. Чтобы выяснить, о чем идет речь, попробуйте запустить программу из листинга 5.11.

Операции, выражения и операторы 175

Листинг 5.11. Программа post_pre.c

Если все было сделано правильно, должен получиться следующий результат:

a a_post b pre_b

2 12 2

Как и было задумано, значения переменных а и b увеличились на единицу. Однако a post содержит значение переменной а перед изменением, а b prе — значение переменной b после изменения. Именно в этом заключается отличие между префиксной и постфиксной формами операции инкремента (рис. 5.5):

a_post = а++; // постфиксная форма: переменная а меняется после

// использования ее значения

b_pre= ++b; // префиксная форма: переменная b меняется до использования

// ее значения

Когда одна из этих операций инкремента применяется сама по себе, как в одиночном операторе едо++;, ее форма не имеет значения. Однако выбранная форма играет роль, если операция и ее операнд являются частью более крупного выражения, как в только что показанных операторах присваивания. В ситуациях подобного рода нужно иметь четкое представление о том, какой результат вы желаете получить. В качестве примера вспомните, что мы намеревались использовать следующую конструкцию:

while (++shoe < 18.5)

Такая проверка условия завершения цикла позволяет получить таблицу значений вплоть до размера 18. Если вы укажете shoe++ вместо ++shoe, то таблица расширится до размера 19, т.к. значение shoe будет увеличиваться после сравнения, а не до него.

Конечно, вы могли бы возвратиться к менее элегантной форме:

shoe = shoe + 1;

но тогда никто не поверит, что вы настоящий программист на языке С.

При чтении этой книги вы должны уделять особое внимание примерам применения операции инкремента. Задайте себе вопрос, использовали вы префиксную и постфиксную формы взаимозаменяемо или же обстоятельства диктовали конкретный выбор. Возможно, более разумная политика предполагает отказ от кода, в котором есть разница, какая форма выбрана — префиксная или постфиксная. Например, вместо