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

Операции, выражения и операторы 179

Выражения

Выражение состоит из комбинации операций и операндов. (Вспомните, что операнд — это то, над чем выполняется операция.) Простейшим выражением является отдельный операнд, и он может служить отправной точкой для построения более сложных выражений. Ниже приведено несколько примеров выражений:

4

-6

4 + 21

a*(b + c/d)/20

q = 5*2

х = ++q % 3

q > 3

Как видите, операндами могут быть константы, переменные и их сочетания. Некоторые выражения представляют собой комбинации выражений меньших размеров, называемых подвыражениями. Например, в четвертом примере c/d является подвыражением.

Каждое выражение имеет значение

Важное свойство языка С заключается в том, что каждое выражение имеет значение. Чтобы найти это значение, нужно выполнить операции в порядке, определенном приоритетами операций. Значения нескольких первых приведенных выше выражений очевидны, но что можно сказать о выражениях со знаком =? Эти выражения просто принимают те же значения, что и переменные, находящиеся слева от знака =. Поэтому выражение q=5*2 как единое целое получает значение 10. А что можно сказать о выражении q>3 ? Такие выражения отношения получают значение 1, если выражение истинно, и 0, если оно ложно. Ниже приведены несколько выражений и их значения.

Последнее выражение выглядит странным. Тем не менее, оно вполне допустимо в С (но использовать выражения такого рода не рекомендуется), и представляет собой сумму двух подвыражений, каждое из которых имеет собственное значение.

Операторы

Операторы служат основными строительными блоками программы. Программа — это последовательность операторов с необходимыми знаками пунктуации. Оператор представляет собой завершенную инструкцию для компьютера. В языке С операторы распознаются по наличию точки с запятой в конце. Таким образом, код

legs = 4

является всего лишь выражением (которое может быть частью другого выражения), но

legs = 4;

становится оператором.

180 Глава 5

Простейшим из возможных считается пустой оператор:

; // пустой оператор

Он ничего не делает и является особым случаем инструкции.

Что же в целом формирует завершенную инструкцию? Прежде всего, в С любое выражение трактуется как оператор, если оно дополнено точкой с запятой. (Это называется оператором выражения.) Следовательно, в С не отклоняются строки, подобные показанным ниже:

8;

3 + 4;

Однако эти операторы ничего не делают в программе и в действительности не могут считаться осмысленными. Обычно операторы изменяют значения переменных и вызывают функции:

х = 25;

++х;

у = sqrt(х);

Хотя оператор (во всяком случае, осмысленный оператор) — это завершенная инструкция, не все завершенные инструкции являются операторами. Рассмотрим следующий оператор:

х = 6 + (у = 5) ;

В него входит подвыражение у = 5, представляющее завершенную инструкцию, но это только часть оператора. Поскольку завершенная инструкция не обязательно является оператором, для идентификации инструкций, которые действительно представляют собой операторы, необходима точка с запятой.

До сих пор мы уже встречались с пятью видами операторов (не считая пустого оператора). В листинге 5.13 показан короткий пример, в котором применяются все эти пять видов операторов.

Давайте обсудим код в листинге 5.13. К этому моменту вы должны быть хорошо знакомы с оператором объявления. Тем не менее, напоминаем, что он устанавливает имена и типы переменных и выделяет для них пространство в памяти. Обратите внимание, что оператор объявления не является оператором выражения. То есть удаление символа точки с запятой ведет к чему-то, что не является выражением и не имеет значения:

/* это не выражение, оно не имеет значения */

Операции, выражения и операторы 181

Оператор присваивания — это “рабочая лошадка” многих программ; он присваивает значение переменной. Данный оператор состоит из имени переменной, за которым следует операция присваивания (=), а за ней — выражение, сопровождаемое точкой с запятой. Обратите внимание, что оператор while в примере содержит в себе оператор присваивания. Оператор присваивания представляет собой пример оператора выражения.

Оператор функции заставляет функцию делать то, для чего она предназначена. В рассматриваемом примере функция printf() вызывается для того, чтобы вывести некоторые результаты. Оператор while имеет три разных части (рис. 5.6). Первой частью является ключевое слово while. Вторая часть — это условие проверки, помещенное в круглые скобки. К третьей части относится оператор, который выполняется, если условие истинно. В цикл включен только один оператор. Им может быть простой оператор, как в рассматриваемом примере (в таком случае фигурные скобки для его обозначения не нужны), либо составной оператор, как в некоторых приведенных выше примерах (в этом случае наличие фигурных скобок обязательно). Составные операторы будут обсуждаться позже.

Рис. 5.6. Структура проспюго цикла while

Оператор while принадлежит к классу операторов, которые иногда называют структурированными, поскольку они обладают более сложной структурой, чем простой оператор присваивания. В последующих главах вы столкнетесь со многими другими структурированными операторами.

Оператор return завершает выполнение функции.

Побочные эффекты и точки следования

Введем еще несколько терминов языка С. Побочный эффект — это модификация объекта данных или файла. Например, побочный эффект оператора

states = 50;

заключается в том, что переменная states устанавливается в 50. Но почему “побочный эффект’? Это больше похоже на основную цель оператора! Однако с точки зрения языка С основная цель состоит в вычислении выражений. Покажите С выражение 4 + 6, и С вычислит его значение Ю. Покажите выражение states = 50, и С вычислит его значение 50. С вычислением этого выражения связан побочный эффект, заключающийся в изменении значения переменной states на 50. Операции инкремента и декремента, подобно операции присваивания, имеют свои побочные эффекты и используются главным образом из-за этих побочных эффектов.

182 Глава 5

Аналогично, при вызове функции printf() факт отображения ею информации считается побочным эффектом. (Вспомните, что значением функции printf() является количество отображенных элементов.)