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

Операции, выражения и операторы 185

ся в double. Поскольку они являются преобразованиями в большие по размеру типы, они называются повышением.

2. Если в любую операцию вовлечены два типа, оба значения приводятся к более высокому из этих двух типов.

3. Порядок типов от высшего к низшему выглядит так: long double, double, float, unsigned long long, long long, unsigned long, long, unsigned int и int. Возможно одно исключение, когда long и int имеют одинаковые размеры; в этом случае unsigned int nревосходит long. Типы short и char в этом списке отсутствуют, т.к. они уже должны были повыситься до int или, возможно, до unsigned int.

4. В операторе присваивания финальный результат вычислений преобразуется к типу переменной, которой присваивается значение. Процесс может привести к повышению типа, как описано в правиле 1, или к понижению типа, при котором значение преобразуется в более низкий тип.

5. При передаче в качестве аргументов функции типы char и short преобразуются в int, a float — в double. Это автоматическое повышение переопределяется прототипированием функций, как будет показано в главе 9.

Повышение обычно представляет собой гладкий процесс без особых происшествий, но понижение может привести к реальной проблеме. Причина проста: типа более низкого уровня может оказаться недостаточно для сохранения полного числа. Например, 8-битная переменная char может хранить целочисленное значение 101, по не 22334. Что происходит, когда преобразованное значение не умещается в целевой тип? Ответ зависит от задействованных типов. Ниже приведены правила для случаев, когда присвоенное значение не помещается в конечном типе.

1. Когда целевым является одна из форм целочисленного типа без знака, а присвоенное значение представляет собой целое число, лишние биты, делающие значение слишком большим, игнорируются. Например, если целевой тип — 8-битный unsigned char, то присвоенным значением будет результат деления исходного значения по модулю 256.

2. Если целевым типом является целый тип со знаком, а присвоенное значение — целое число, то результат зависит от реализации.

3. Если целевой тип является целочисленным, а присвоенное значение представляет собой значение с плавающей запятой, то поведение не определено.

А что, если значение с плавающей запятой умещается в целочисленный тип? Когда типы с плавающей запятой понижаются до целочисленного типа, они усекаются или округляются в направлении нуля. Это означает, что и 23.12, и 23.99 усекаются до 23, а -23.5 усекается до -23.

В листинге 5.14 иллюстрируется работа некоторых из описанных правил.

Листинг 5.14. Программа convert.с

186 Глава 5

В результате выполнения программы convert.с получается следующий вывод:

ch = С, i = 67, fl = 67.00

ch = D, i = 203, fl = 339.00

Теперь ch = S

Теперь ch = P

Вот что происходит в системе, в которой реализованы 8-битный тип char и 32битный тип int.

• Строки 9 и 10. Символ 'С сохраняется как однобайтовое ASCII-значение в переменной ch. Целочисленная переменная i получает результат целочисленного преобразования символа 'С, который представляет собой число 67, сохраненное в 4 байтах памяти. И, наконец, переменная fl получает результат преобразования с плавающей запятой значения 67, которым является 67.00.

• Строки 11 и 14. Значение ' С' символьной переменной преобразуется в целое число 67, к которому затем добавляется 1. Результирующее 4-байтовое целое число 68 усекается до 1 байта и сохраняется в переменной ch. В случае вывода с использованием спецификатора %с число 68 интерпретируется как ASCII-код символа 1D'.

• Строки 12 и 14. При умножении на 2 значение переменной ch преобразуется в 4-байтовое целое (68). Результирующее целое значение (136) преобразуется в число с плавающей запятой, чтобы его можно было добавить к fl. Результат (203.0Of) преобразуется в тип int и сохраняется в i.

• Строки 13 и 14. Значение переменной ch (' D ', или 68) преобразуется в тип с плавающей запятой для его умножения на 2.0.Значение i (203) преобразуется в значение с плавающей запятой для выполнения сложения, и результат (339.00) сохраняется в переменной fl.

• Строки 15 и 16. Здесь предпринимается попытка понижения, когда переменной ch присваивается значение, выходящее за диапазон допустимых значений. После игнорирования лишних разрядов переменная ch в итоге получает значение, равное ASCII-коду символа 'S'. Точнее говоря, 1107 % 256 равно 83, что является кодом 'S'.

• Строки 17 и 18. Это еще один пример попытки понижения типа, при котором значение ch устанавливается равным числу с плавающей запятой. После усечения ch получает значение, равное ASCII-коду символа ' Р'.

Операции, выражения и операторы 187

Операция приведения

Вы всегда должны избегать автоматического преобразования типов, особенно понижения, но иногда такие преобразования удобны при условии, что приняты все меры предосторожности. Преобразования типов, которые мы обсуждали до сих пор, выполняются автоматически. Тем не менее, можно потребовать выполнения нужного типа преобразований либо документировать факт, что вы знаете о выполнении преобразования типа. Такой метод называется приведением и предусматривает указание перед значением имени желаемого типа в круглых скобках. Скобки и имя типа вместе образуют операцию приведения. Вот общая форма операции приведения:

( ТИП)

Вместо слова тип указывается необходимый тип, например, long.

Рассмотрим две приведенные ниже строки кода, в которых mice — это переменная типа int. Вторая строка содержит два приведения к типу int.

mice = 1.6 + 1.7;

mice = (int) 1.6 + (int) 1.1;

В первой строке применяется автоматическое преобразование типов. Сначала суммируются числа 1.6 и 1 Л, что дает значение 3.3. Затем это число преобразуется путем усечения в целое число 3, чтобы соответствовать переменной типа int. Во второй строке числа 1.6 и 1.1 перед сложением преобразуются в целочисленный вид (1), в результате чего переменной mice присваивается значение 1 + 1, или 2. По существу ни одна из форм не считается более корректной, чем другая; при выборе более подходящей необходимо учитывать контекст программируемой задачи.

Обычно вы не должны смешивать типы (именно поэтому некоторые языки не разрешают поступать так), но бывают случаи, когда смешивание полезно. Философия языка С направлена на устранение каких-либо препятствий на вашем пути и возлагает на вас ответственность за правильное употребление этой свободы.

Сводка: операции в С

Ниже перечислены операции, которые обсуждались выше.

Операция присваивания

= Присваивает переменной, указанной слева от знака операции, значение, заданное справа от него.