Любое выражение языка состоит из операндов (переменных, констант и др.), соединенных знаками операций. Знак операции - это символ или группа символов, которые сообщают компилятору о необходимости выполнения определенных арифметических, логических или других действий.
Операции выполняются в строгой последовательности. Величина, определяющая преимущественное право на выполнение той или иной операции, называется приоритетом. В табл. 2 перечислены различные операции языка Си. Их приоритеты для каждой группы одинаковы (группы выделены цветом). Чем большим преимуществом пользуется соответствующая группа операций, тем выше она расположена в таблице. Порядок выполнения операций может регулироваться с помощью круглых скобок.
Таблица 2
Знак операции | Назначение операции |
() | Вызов функции |
[ ] | Выделение элемента массива |
. | Выделение элемента записи |
-> | Выделение элемента записи |
! | Логическое отрицание |
~ | Поразрядное отрицание |
- | Изменение знака |
++ | Увеличение на единицу |
-- | Уменьшение на единицу |
& | Взятие адреса |
* | Обращение по адресу |
(тип) | Преобразование типа (т.е. (float) a) |
sizeof() | Определение размера в байтах |
* | Умножение |
/ | Деление |
% | Определение остатка от деления |
+ | Сложение |
- | Вычитание |
<< | Сдвиг влево |
>> | Сдвиг вправо |
< | Меньше, чем |
<= | Меньше или равно |
> | Больше, чем |
>= | Больше или равно |
= = | Равно |
!= | Не равно |
& | Поразрядное логическое "И" |
^ | Поразрядное исключающее "ИЛИ" |
| | Поразрядное логическое "ИЛИ" |
&& | Логическое "И" |
|| | Логическое "ИЛИ" |
?: | Условная (тернарная) операция |
= | Присваивание |
+=, - =, *=, /=, %=, <<=, >>=, &=, |=, ^= | Составные операции присваивания (например, а *= b (т.е. a = a * b) и т.д.) |
, | Операция запятая |
Для исключения путаницы в понятиях "операция" и "оператор", отметим, что оператор - это наименьшая исполняемая единица программы. Различают операторы выражения, действие которых состоит в вычислении заданных выражений (например: a = sin(b)+c; j++;), операторы объявления, составные операторы, пустые операторы, операторы метки, цикла и т.д. Для обозначения конца оператора в языке Си используется точка с запятой. Что касается составного оператора (или блока), представляющего собой набор логически связанных операторов, помещенных между открывающей ({) и закрывающей (}) фигурными скобками ("операторными скобками"), то за ним точка с запятой не ставится. Отметим, что блок отличается от составного оператора наличием определений в теле блока.
|
|
Охарактеризуем основные операции языка Си. Сначала рассмотрим одну из них - операцию присваивания (=). Выражение вида
|
|
х = у;
присваивает переменной х значение переменной у. Операцию "=" разрешается использовать многократно в одном выражении, например:
x = y = z = 100;
Различают унарные и бинарные операции. У первых из них один операнд, а у вторых - два. Начнем их рассмотрение с операций, отнесенных к первой из следующих традиционных групп:
- Арифметические операции.
- Логические операции и операции отношения.
- Операции с битами.
Арифметические операции задаются следующими символами (табл. 2): +, -, *, /, %. Последнюю из них нельзя применять к переменным вещественного типа. Например:
a = b + c;
x = y - z;
r = t * v;
s = k / l;
p = q % w;
Логические операции отношения задаются следующими символами (см. табл. 2): && ("И"), || ("ИЛИ"),! ("НЕ"), >, >=, <, <=, = = (равно),!= (не равно). Традиционно эти операции должны давать одно из двух значений: истину или ложь. В языке Си принято следующее правило: истина - это любое ненулевое значение; ложь - это нулевое значение. Выражения, использующие логические операции и операции отношения, возвращают 0 для ложного значения и 1 для истинного. Ниже приводится таблица истинности для логических операций.
Таблица 3
x | y | x&&y | x||y | !x |
Битовые операции можно применять к переменным, имеющим типы int, char, а также их вариантам (например, long int). Их нельзя применять к переменным типов float, double, void (или более сложных типов). Эти операции задаются следующими символами: ~ (поразрядное отрицание), << (сдвиг влево), >> (сдвиг вправо), & (поразрядное "И"), ^ (поразрядное исключающее "ИЛИ"), | (поразрядное "ИЛИ").
Примеры: если a = 0000 1111 и b = 1000 1000, то
~a = 1111 0000,
a << 1 = 0001 1110,
a >> 1 = 0000 0111,
a & b = 0000 1000,
a ^ b = 1000 0111,
a | b = 1000 1111.
В языке предусмотрены две нетрадиционные операции инкремента (++) и декремента (--). Они предназначены для увеличения и уменьшения на единицу значения операнда. Операции ++ и -- можно записывать как перед операндом, так и после него. В первом случае (++n или --n) значение операнда (n) изменяется перед его использованием в соответствующем выражении, а во втором (n++ или n--) - после его использования. Рассмотрим две следующие строки программы:
a = b + c++;
a1 = b1 + ++c1;
Предположим, что b = b1 = 2, c = c1 = 4. Тогда после выполнения операций: a = 6, b = 2, c = 5, a1 = 7, b1 = 2, c1 = 5.
Широкое распространение находят также выражения с еще одной нетрадиционной тернарной или условной операцией?:. В формуле
y = x? a: b;
y = a, если x не равно нулю (т.е. истинно), и y = b, если х равно нулю (ложно). Следующее выражение
y = (a>b)? a: b;
позволяет присвоить переменной у значение большей переменной (а или b), т.е. y = max(a, b).
Еще одним отличием языка является то, что выражение вида а = а + 5; можно записать в другой форме: a += 5;. Вместо знака + можно использовать и символы других бинарных операций (см. табл. 2).
Другие операции из табл. 2 будут описаны в последующих параграфах.