Array M. УЭИТ - Язык Си - руководство для начинающих

Спят ли когда-нибудь компьютеры? Конечно, спят, но они обычно не рассказывают нам об этом. Программа, приведенная ниже показывает, что происходит в действительности.

/* овцы */

#define MAX 40

main( )

{

int count = 0,

printf(" Я считаю овец, чтобы уснуть \n");

while(++ count < MAX)

printf(" %d миллионов овец, а я еще не уснул \n", count);

printf(" %d миллионов овец, а я хр-р-р р \n" , count);

}

Попробуйте выполнить ее и посмотрите, работает ли она так, как должна по вашему мнению. Конечно, значение константы МАХдля вашего компьютера можно взять другим. (Кстати, что произойдет при замене префиксной формы операции увеличения постфиксной формой?)

Каждой операции увеличения соответствует некоторая операция уменьшения, при этом вместо символов ++мы используем --

-- count, /* префиксная форма операции уменьшения */

count --, /* постфиксная форма операции уменьшения */

Ниже приводится пример, иллюстрирующий, как машины могут быть законченными лириками

/* бутылки*/

#define MAX 100

main( )

{

int count = MAX + 1;

while(-- count > 0)

{

printf(" %d бутылок пива на полке, %d бутылок пива!\n", count, count);

printf(" Сними одну и пусти ее по кругу, \n");

printf("%d бутылок пива! \n \n", count-1); }}

Начальные результаты выглядят так:

100 бутылок пива на полке, 100 бутылок пива!

Сними одну и пусти ее по кругу,

99 бутылок пива!

99 бутылок пива на полке, 99 бутылок пива!

Сними одну и пусти ее по кругу,98 бутылок пива!

Постепенно количество бутылок сходит на нет, и программа завершит свою работу следующим образом

1 бутылок пива на полке, 1 бутылок пива!

Сними одну и пусти ее по кругу,

0 бутылок пива!

По-видимому, у нашего законченного лирика имеются трудности со склонением существительных с количественными числительными, но это можно устранить, используя условные операторы, показываемые в гл. 7. Необходимо заметить, что смысл операции >словами выражается как "больше". Так же как и операция <, она является "операцией отношения". Подробнее операции отношения мы рассмотрим внизу.

В соответствии с принятым в языке Си порядком вычислений операции увеличения и уменьшения имеют очень высокий уровень старшинства; только круглые скобки обладают более высоким приоритетом. Поэтому выражение x*y++означает (x)*(y++), а не (x*y)++, что очень удобно, поскольку последнее выражение смысла не имеет. (Операции увеличения и уменьшения применяются к переменной, в то время как произведение х*усамо по себе не является переменной в отличие от сомножителей).

Не путайте только старшинство этих операций с порядком вычислений. Предположим, у нас есть последовательность операторов:

y = 2;

n = 3;

nextnum = (у + n ++ )*6;

Какое значение примет переменная nextnum? Подставляя в выражение соответствующие значения, получаем

nextnum = (2 + 3)*6= 5*6 = 30

Только после того как выражение вычислено, значение переменной nувеличивается до 4. Старшинство операций говорит, что операция ++имеет отношение только к n; кроме того, оно указывает, когда значение переменной nиспользуется при вычислении выражения, но момент изменения значения nопределяется семантикой данной операции.

Вы можете попасть в глупое положение, если попытаетесь использовать операцию увеличения в неподходящих случаях. Например, вы могли бы захотеть улучшить нашу программу вывода на печать целых чисел и их квадратов, заменив имеющийся там цикл whileследующей конструкцией :

while (num < 21)

{

printf("%10d %10d\n", num*num++);

}

Эта модификация выглядит разумной. Мы печатаем число num, умножаем его само на себя, чтобы получить его квадрат, а затем увеличиваем значение numна единицу. На некоторых машинах эта программа даже может работать. Но не на всех. Проблема состоит в том, что при выполнении функции printf(), когда определяются печатаемые значения, вычисление последнего аргумента может выполниться сначала, и приращение переменной nпроизойдет до того, как будет определен первый аргумент. Поэтому, вместо, скажем, такой строки

5

будет напечатано

6

Правила языка Си предоставляют компилятору возможность выбрать, какой аргумент функции вычислять первым, это повышает эффективность работы компилятора, но может приводить и к некоторым проблемам, если операция увеличения выполняется над одним из аргументов функции.

Другим возможным источником неприятностей служит оператор вида

ans = num/2 + 5*(1 + num++);

Опять проблема заключается в том, что компилятор может выполнять действия не в том порядке, который вы ожидали. Вы можете считать, например, что сначала он определит значение num/2, а затем перейдет к другой части выражения. Но компилятор может вычислить сначала последний член, увеличить переменною num, а затем использовать новое значение при нахождении num/2. Никакой гарантии в этом случае не существует.

Избежать эти трудности достаточно просто:

1. Не применяйте операции увеличения или уменьшения к переменной присутствующей в более чем одном аргументе функции.

2. Не применяйте операции увеличения или уменьшения к переменной, которая входит в выражение более одного раза.

Мы использовали термины "выражение" и "оператор" на протяжении всех первых глав; теперь настало время изучить их более подробно. Операторы служат основными элементами, из которых строится программа на языке Си; большинство же операторов сосостоит из выражений. Исходя из этого, вначале разумно рассмотреть выражения, что мы и сделаем.

Выражение представляет собой объединение операций и операндов. (Напомним, что операндом называется то, над чем выполняется операция.) Простейшее выражение состоит из одного операнда, отталкиваясь от него, вы можете строить более сложные конструкции. Приведем несколько выражений.

4

-64+21

a*(b + c/d)/20

q = 5*2

х = ++q % 3 q > 3

Нетрудно заметить, что операнды могут быть константами, переменными или их сочетаниями. Некоторые выражения состоят из меньших выражений, которые мы можем назвать подвыражениями. Например, с/d- это подвыражение в нашем четвертом примере.

Важным свойством языка Си является то, что каждое выражение в Си имеет значение. Чтобы определить это значение, мы выполняем операции в порядке, определяемом уровнями старшинства. Значения первых нескольких выражений очевидны, но что можно сказать относительно выражений со знаком =? Они просто имеют те же значения, что и переменная, стоящая слева от знака =. Эта переменная получает его в результате вычисления выражения, стоящего справа от знака. А выражение q > 0? Подобное выражение, связанное с операцией отношения, имеет значение 1, если оно истинно, и 0, если оно ложно. Приведем несколько выражении и их значения