17100

Операції С, їхні пріоритети і використання. Перетворення типів

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота № 12 Тема: Операції С їхні пріоритети і використання.Перетворення типів Ціль роботи: Вивчити основні логічні арифметичні й інші операції С навчитися правильно складати вираження С вивчити пріоритети операцій С навчитися використовувати перетвор...

Украинкский

2013-06-29

155 KB

6 чел.


Лабораторна робота № 12

Тема: Операції С, їхні пріоритети і використання.Перетворення типів

Ціль роботи: Вивчити основні логічні, арифметичні й інші операції С, навчитися правильно складати вираження С, вивчити пріоритети операцій С, навчитися використовувати перетворення типів.

Обладнання: ПК,ПО Borland C++

Теоретичні відомості

Мова С++ має могутню арифметичну і логічну основу, що дозволяє швидко, компактно й ефективно писати код програми. У С++ розроблена безліч базових арифметичних і логічних операцій, а також функції бібліотеки математичної підтримки мови. Операндами операцій можуть бути вираження визначених видів, що залежать від операції. У найпростішому випадку операндами є перемінні. Перемінні, перш ніж вони будуть використані, повинні бути оголошені з визначеним специфікатором типу.

Таблиця 6.1 - припустимі операції над перемінними

АРИФМЕТИЧНІ ОПЕРАЦІЇ

Операція

Пояснення

Приклад

*

Множення

A=b*c;

/

Розподіл (для цілих – нацело)

a=b/c;

%

Залишок від розподілу (для цілих)

a=b%c;

(операція x( =

+ = ;

- = ;

* = ;

/ = ;

% =

складене присвоювання

Змінити і замінити

a+=3; чи a=a+3; a%=c; чи a=a%c;

++

Инкремент(збільшити на 1)

с++ ; чи з=з+1;  + + а

--

Декремент(зменшити на 1)

с-- ; чи з=з-1;  - - а

+

Бінарний плюс (додавання)

A=b+c;

-

Бінарний мінус (вирахування)

A=b-c;

ЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ

Операція

Пояснення

Приклад

&&

"І"

a&&b

||

"ЧИ"

a||b

!

"НЕ"

!a

==

"ДОРІВНЮЄ"

a= =b

!=

"НЕ ДОРІВНЮЄ"

a!=b

>

"БІЛЬШЕ"

a>b

>=

" ЧИБІЛЬШЕ ДОРІВНЮЄ"

a>=b

<

"МЕНШЕ"

a<b

<=

" ЧИМЕНШЕ ДОРІВНЮЄ"

a<=b

ПОБІТОВІ ОПЕРАЦІЇ (ПОРАЗРЯДНІ)

Операція

Пояснення

Приклад

&

“І” (and)

1&1=1; 1&0=0  ;0&0=0;

|

“ЧИ” (or)  

1  |  1=1 ; 1  | 0 =1  ; 0 | 0=0;

^

“ ЩОВИКЛЮЧАЄ ЧИ”

(xor)  1^1 = 0 ; 1 ^ 0=1  ; 0^0=0;

~

“ЗАПЕРЕЧЕННЯ” (not)

~1=0;   ~0=;

<<

“ЗРУШЕННЯ ВЛІВО” (shl)

0001b<<2=0100b; (буква b означає що число двоичне)

>>

“ЗРУШЕННЯ  ВПРАВО” (shr)  

0010b >> 1=0001b;

операція= 

складене присвоювання. Змінити і замінити, де операція може  бути: &,|,^,>>,<<. 

а&=b чи a = &b

a^=b чи a = a^b

a<<=b чи a<<b

Пріоритет операцій і порядок виконання (ассоциативність)

Пріоритет і ассоциативність операцій впливають на порядок групування операндов і порядок обчислень у вираженнях С. Наприклад, пріоритет виконання операцій необхідно враховувати при складанні складних арифметичних формул.

Операції, приведені в одній групі таблиці, мають однаковий пріоритет і ассоциативность. Порядок убування пріоритету зверху вниз.

Таблиця 6.2 - Пріоритет операцій

Пріоритет

Знак операції

Тип операції

Ассоциативность (порядок виконання)

  1.  

() [ ] .–>

Первинні

→ ліворуч праворуч

  1.   

– ~ ! * & ++ -- sizeof, приведення типів ( )

Унарні


праворуч ліворуч

  1.  

*       /       %

Мультиплікативні

  1.  

+       -

Аддитивні

  1.  

<<       >>

Зрушення

  1.  

<   >    <=     > =

Відношення

  1.  

= =        ! =

Відношення

  1.  

&

Поразрядн е "і"

  1.  

^

Поразрядне исключающее "чи"

  1.  

|

Поразрядне включающее "чи"

  1.  

&&

Логічне  "і"

Продовження таблиці 6.2

Пріоритет

Знак операції

Тип операції

Ассоциативность (порядок виконання)

  1.  

| |

Логічне "чи"

  1.  

?   :

Умовна (тернарная)

  1.  

=

* =

/  =

%  =

Просте і складене присвоювання

  1.  

+  =

–  =

<< =

>> =

  1.  

& =

|  =

^  =

  1.  

,

Послідовне обчислення

Якщо кілька операцій одного пріоритету зустрічаються у вираженні, то вони застосовуються відповідно до ассоциативністью.

Приклади. а = b&хFF + 5; // обчислюється як а = b&(х FF + 5);

 b=а + з >> 1; // як b=(а +с) >> 1;

 з = а + + + b/5; // як з=(а + +) + ( b/5);

Мультиплікативні, аддитивні і поразрядні операції мають властивість коммутативности. Компілятор обчислює вираження з урахуванням пріоритету в будь-якому порядку, навіть якщо є дужки. Визначений порядок обчислення (,) операндів гарантують операції: послідовного обчислення, логічні «И» (&&) і «ЧИ» (), умовна операція (? :).

Коми у викликах функцій не є операціями послідовного обчислення і не забезпечують гарантій обчислення ліворуч праворуч. Логічні операції обчислюють мінімальне число операндів, необхідних для визначення результатів вираження.

func (i + 1, i = j + 2);        //. Не гарантує порядок обчислення фактичних

// аргументів

i= 0;                                  // i має тип int за замовчуванням

a [++ i] = i;          // порядок обчислення лівого і правого операндів не
                                         // гарантуються
a [0] = 0 чи a[1]=1

(x - 5) && ++ i                 // Якщо x =5, те ++ i не обчислюється

int x, y, z, f();

z = x > y  f(x, y);              // Якщо x > y, те значення z = 1 «Істина», а f( ) -ні

                                         // викликається

        // якщо x y, те f() викликається, тоді z=0,

                                       // якщо f( ) повертає нульове значення, чи z = 1,

                                        // якщо f( ) повертає не нульове значення

                                         // printf (“%d %d \n“, ++n, p()2, n)  

                                          // у функцію може передаватися n чи n+1.

Перетворення типів

У вираженнях С перемінні різних типів у ряді випадків можуть використовуватися спільно; наприклад, перемінні типу char можуть бути присутнім у вираженнях одночасно з перемінними типу int.

Приклад спільного використання цілих і символьних перемінних.

  char ch='а', ans;        //оголошення перемінних ch і ans

  printf("значення ch + 3 = %d", ch+3);  // висновок значення ch+3

  ans = ch % 3;    // визначення залишку від целочисельного розподілу

  printf("\n\n значення ans = % d\n", ans);

Оскільки char це цілий тип, для нього застосовні всі операції, операнди які можуть мати тип int. Цілі за замовчуванням - це величини зі знаком signed.

З перемінними речовинного типу (float, double і ін.) застосовні всі операції, припустимі для цілого типу int, за винятком операції залишку від розподілу (%).

 Перетворення типів бувають явні і неявні. Синтаксис операції явного перетворення типу

(новий_тип) операнд

чи

новий_тип (операнд).

Ряд операцій може в залежності від типів своїх операндов викликати неявне перетворення значення операнда з одного типу в іншій (перетворення за замовчуванням).

Розглянемо результати таких перетворень.

Дані типу char чи short int можуть використовуватися скрізь, де використовується тип int. В усіх випадках значення перетвориться до цілого типу

Арифметичні операції над числами з крапкою, що плаває, (float і double) за замовчуванням виконуються з подвійною точністю.

Перетворення целочисленних значень у речовинні (плаваючи) виконується без ускладнень, але можлива втрата точності, якщо для результату не передбачено достатньої кількості битів. Перетворення значень із крапкою, що плаває, до целочисельного типу машинно-залежно. Результат невизначений, якщо значення не попадає у відведений діапазон.

Якщо ціле без знака (unsigned) використовується разом із простим цілим, то простої ціле і результат перетворяться в ціле без знака.

Переважна більшість операцій викликає перетворення і визначає типи результату відповідно до вищенаведених правил. Приведена нижче схема перетворень реалізується за замовчуванням при обчисленні виражень С.

Спочатку будь-які операнди типів char, unsigned char чи short перетворяться в int, а будь-які операнди типу float перетворяться в double.

Потім, якщо який-небудь операнд має тип double, те іншої перетвориться до типу double і типом результату буде double.

У випадку, якщо який-небудь операнд має тип unsigned long, те іншої перетвориться до типу unsigned long і це ж буде і типом результату.

У випадку, якщо який-небудь операнд має тип long, те іншої перетвориться до типу long і це ж буде типом результату.

У випадку, якщо операнд має тип unsigned, те інший операнд перетвориться до типу unsigned, і це буде типом результату.

Об'єкт типу void* (покажчик на порожній) може бути оголошений для вказівки на об'єкти невідомого типу.

Перетворення типу такого покажчика задається за допомогою явної операції перетворення типів.

Покажчик може перетворюватися в кожній з цілих типів, досить великий для того, щоб умістити його.

Покажчик на один тип може бути перетворений у покажчик на інший тип. При цьому можливо перетворення покажчика в покажчик на об'єкт меншого розміру і назад без змін.

Наприклад, функція виділення пам'яті може приймати розмір (у байтах) об'єкта, для якого виділяється пам'ять, і повертати покажчику невідповідний тип, що може в такий спосіб використовуватися.

extern void* allos ();

doube* dp;

dp = (doube*) allos (sizeof (doube));

*dp = 2,6/8,4

Приклад

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

main()

{float r1,r2;

int a,b,b1;

unsigned c,d;

char e,f;

unsigned char g;

float f1,f2;

clrscr();

printf("уведення першого u другого речовинних чисел: ");

scanf("%f %f",&r1,&r2);

//printf("\n");

printf("Виведення результатів операцій для чисел: %5.2f %5.2f\n",r1,r2);

printf("!r1=    %d    ",!r1);    printf("!r2=    %d    ",!r2);

printf("r1>r2   %d    ",r1>r2);  printf("r1<r2   %d\n",r1<r2);

printf("r1||r2  %d    ",r1||r2); printf("r1&&r2  %d    ",r1&&r2);

printf("r1==r2  %d    ",r1==r2); printf("r1>=r2  %d\n",r1>=r2);

printf("r1<=r2  %d    ",r1<=r2); printf("r1!=r2  %d\n",r1!=r2);

//Вкладений блок, перемінні переоголошені: int r1,r2; float b;

{int r1,r2;

float b;

printf("уведення першого u другого цілого числа:  ");

scanf("%d %d",&r1,&r2);

// printf("\n");

printf("Виведення результатів операцій для цілих чисел: %2d %2d\n",r1,r2);

printf("!r1=    %d    ",!r1);    printf("!r2=    %d    ",!r2);

printf("r1>r2   %d    ",r1>r2);  printf("r1<r2   %d\n"  ,r1<r2);

printf("r1||r2  %d    ",r1||r2); printf("r1&&r2  %d    ",r1&&r2);

printf("r1==r2  %d    ",r1==r2); printf("r1>=r2  %d\n"  ,r1>=r2);

printf("r1<=r2  %d    ",r1<=r2); printf("r1!=r2  %d    ",r1!=r2);

printf("~r1     %d    ",~r1);    printf("r1|r2   %d\n"  ,r1|r2);

printf("r1^r2   %d    ",r1^r2);  printf("r1&r2   %d    ",r1&r2);

printf("r1<<r2  %d    ",r1<<r2); printf("r1>>r2  %d\n"  ,r1>>r2);

printf("Вихідні значення: r1=%d  r2=%d\n",r1,r2);

r2=r1++;        //Постфиксні операції а1++ а1--

printf("r2=r1++;         r1=%d r2=%d\n",r1,r2);

-іr1;  r2=++r1; //Префиксні операції ++а1 -іа1

printf("-іr1; r2=++r1;   r1=%d r2=%d\n",r1,r2);

r1-=4;   r2+=5; //Складене присвоювання

printf("r1-=4; r2+=5;    r1=%d r2=%d\n",r1,r2);

a=r2-=2,r1+=5;  //Складене присвоювання

printf("a=r2-=2,r1+=5;   r1=%d r2=%d a=%d\n",r1,r2,a);

a=(r1<r2)?r1:r2;//Тернарна  операція якщо r1<r2, те а=r1 інакше а=r2

printf("a=(r1<r2)?r1:r2; a=%d\n",a);

a=r2%r1;        //Залишок від розподілу цілих

printf("а=r1%r2;   "); printf("а=%d\n",r2%r1);

a=r2/r1;        //Розподіл цілих

printf("a=r2/r1;         a=%d\n",a);

b=(float)r2/(float)r1;  //Розподіл c перетворенням типів

printf("b=(float)r2/(float)r1; b=%f\n",b);

}

float q=1.3,q1=2.4,raz;

printf("Уведіть перемінні a-(int), \

c-(unsigned), g-(unsigned char)\n");

scanf("%i,%u,%uc",&a,&c,&g);

b = (a & (c<<3));

b1 = (a & 3) << 7;

f = (a & 3) << 7;

f1 = q / (c | 0x3E);

f2 = a /  (c | 0x3E);

raz=exp(q+q1)/4;

printf("g=%u,  q=%5.2f,  q1=%7.2f,  b=%i,  b1=%i, \

 \n",g,q,q1,b,b1);

printf("f=%i,  f1=%6.3f, f2=%6.3f, raz=%f\n",f,f1,f2,raz);

getch(); return 0;

}

/* уведення першого u другого речовинних чисел: 56     7

  Виведення результатів операцій для чисел:      56.00  7.00

!r1=    0    !r2=    0    r1>r2   1    r1<r2   0

r1||r2  1    r1&&r2  1    r1==r2  0    r1>=r2  1

r1<=r2  0    r1!=r2  1

уведення першого u другого цілого числа:        45  2

Виведення результатів операцій для цілих чисел: 45  2

!r1=    0    !r2=    0    r1>r2   1    r1<r2   0

r1||r2  1    r1&&r2  1    r1==r2  0    r1>=r2  1

r1<=r2  0    r1!=r2  1    ~r1     -46  r1|r2   47

r1^r2   47   r1&r2   0    r1<<r2  180  r1>>r2  11

Вихідні значення: r1=45  r2=2

r2=r1++;           r1=46  r2=45

--r1; r2=++r1;     r1=46  r2=46

r1-=4; r2+=5;      r1=42  r2=51

a=r2-=2,r1+=5;     r1=47  r2=49  a=49

a=(r1<r2)?r1:r2;   a=47

а=r1%r2;           а=2

a=r2/r1;           a=1

b=(float)r2/(float)r1;    b=1.042553

Уведіть перемінні a-(int),  c-(unsigned), g-(unsigned char)

     -34            6           7

g=122,  q =1.30,   q1=2.40,     b=512,        b1=256,

f=0,    f1=0.010,  f2=519.000,  raz=10.111827            */

Приклад  програми на С++

Скласти програму для обчислення арифметичних, логічних і бітових виражень. Перетворити отримані результати відповідно до індивідуального завдання приведеному в таблиці 6.3.

варіант

арифметична операція

арифметична
операція

логічна
операція

бітова
операція

перетворення: явне

6

--c*(*&a+b)

(a+b)/5

a>=b

a&=abs(c)

long double double

#include<iostream.h>

void main()

{int a,b;

double c;

cout<<"Введите два числа\n";

cin>>a>>b;

c=4*a*a+5*b*b;

cout<<"Результат первой арифметической операции: "<<c;

c=3*a*a+4*b-8;

cout<<"\nРезультат второй арифметической операции: "<<c;

c=(int) c;

c=a&&b;

cout<<"\nРезультат логической операции: "<<c;

a^=b;

cout<<"\nРезультат побитовой операции: "<<a;

}

Хід роботи

  1.  Вивчити теоретичні відомості.
  2.  Для використання арифметичних, логічних і інших операцій, приведених у таблиці задатися вираженнями, що містять зазначені операції. Як базу прийняти лабораторну роботу №5.
  3.  Ознайомивши з пріоритетом операцій, показати порядок виконання операцій у конкретних вираженнях з використанням дужок.
  4.  Для перетворення типів перемінних використовувати явне і неявне перетворення типів.
  5.  Розробити алгоритм і програму, налагодити її на комп'ютері.
  6.  Вивчити виконання операцій і тип результату.
  7.  Одержати результати і зробити Захист роботи по роботі.
  8.  Оформити звіт.
  9.  Підготуватися до захисту лабораторної роботи, вивчивши питання по даній темі.

Вимоги до змісту звіту приведені в лабораторній   роботі   №1.

Індивідуальне завдання до лабораторної роботи №6.

Скласти програму для обчислення арифметичних, логічних і бітових виражень. Перетворити отримані результати відповідно до індивідуального завдання приведеному в таблиці 6.3.

Таблиця 6.3 - Індивідуальні завдання

варіант

арифметична операція

арифметична
операція

логічна
операція

бітова
операція

перетворення: явне

1

(a + b)*з

(c/ab)

парне

a  = b

intshort

2

(ab)-з

a|=b-c

непарне

a  = b

longint

3

(a / b)+++b

a<<=b/c

(a==c)&&
(b<a)

a^=b

signedunsigned

4

++b-(~a)

a%=b

a b

a%=b+c

doublefloat

5

(a+b)*
sizeof(c)

(a+b)1/c

a b

a>>=5

intchar

6

--c*(*&a+b)

(a+b)/5

a>=b

a&=abs(c)

long double double

7

A2+b2+c2

15ab-(1/4c)

a!=b

a<<=6

float long

8

5b3-2a+c

c2+8b+10a

a||b

a&=b+c

floatchar

9

4a2+5b2

3a2+4b-8

a&&b

a^=b

doubleint

10

3ab-4c

A3+b2-8c

!a

a%=(c+10)

doubleunsigned long int

11

c2+5a3-b

A2+b2-6c

(a<b)||
(c>5)

a|=20

floatunsigned

12

2a+4c-b4

A+2b+3c

a>=b

a&=(b+c)

intchar

13

A2+b2

2(a+b)-c4

(a>=b)||
(b<c)

a^=abs(b-c)

long double double

14

(a+b)2

c2-b3

кратне а

(a&b)^c

doublefloat

15

2ac-3cb

3a-4cb

(c!=b)||
(a==10)

(a|b)>>c

doubleunsigned long int

16

5c+2a4

c5-2ab

(c<=a)&&(b!=a)

(b&&c)|(a--)

signedunsigned

17

A+b+c

6a+3b3+c

(b==0)||
(c<=a)

a|=b+c

intshort

18

2a+3b+4c

4abc

(a==1)||
(b<c)

a|= (c+10)

doubleint

19

A2+b3+c4

A2+(b-c)5/3

(a<b)&&
(a>c)

a|=20

doublefloat

20

A+2b+3c

(a+4b)1/3-c2

(a>=b)||
(a<=10)

(a&b)^c

intchar

21

2(a+b)-c4

A1/3+(b3-c)

(b<c)&&
( b!=a)

a|=b+c

long double double

22

c2-b3

B3+(a-4c)1/5

(b<c)||
(a<b)

a&=b+c

doublefloat

23

3a-4cb

A+2b+3c

(a==1)&&( c!=0)

a&=abs(c-b)

intchar

24

c5-2ab

2(a+b)-c4

(c==0)||
(b!=100)

a%=b+c

long double double

25

6a+3b3+c

c2-b3

(b!=0)&&
(b<c)

(a&b)^c

intchar

26

4abc

3a-4cb

(b!=a)||
(b<=c)

a%=b+c

long double double

27

A2+(b-c)5/3

c5-2ab

(c<=12)&&(c>=24)

(b|c)|(a--)

doubleunsigned long int

28

(a+4b)1/3-c2

6a+3b3+c

((a-b)<c)||
((a*c)
<100)

a<<=6

floatunsigned

29

A1/3+(b3-c)

4abc

(a<10)?
(b):(b-c)

(b&c)|(a--)

intchar

30

B3+(a-4c)1/5

A2+(b-c)5/3

(b<=10)||
((a+b)<
(b-c))

a^=abs(b-c)

long double double

Контрольні запитання

  1.  Які операції називаються унарними, бінарними, тернарними?
  2.  Скільки груп пріоритетів прийняте в З?
  3.  У якій послідовності виконуються операції з однаковим пріоритетом?
  4.  Що означає властивість коммутативності?
  5.  Які операції гарантують порядок обчислення своїх операндів?
  6.  Для чого застосовують первинні операції?
  7.  Який тип операндівдопустимо для різних операцій?
  8.  Чи всі операнди обчислюються у вираженнях, що містять логічні операції?
  9.  Для чого застосовують перетворення типів?
  10.  Назвіть правила неявного перетворення типів. У яких випадках можлива втрата інформації при перетворенні типів?
  11.  У якому порядку буде виконуватися конструкція f(x)&&g(y) і як буде інтерпретуватися результат виклику функцій, результат вираження в цілому?
  12.  Поясните приклади, приведені в теоретичній частині.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65036. РУСЬ И СТЕПЬ 643.5 KB
  Эти встречи со степью и определяли причудливые изгибы исторических судеб Руси. Соседство со степными просторами предопределило же превращение Руси в Россию когда восторжествовав наконец над Золотой Ордой русский народ приступил к освоению необъятных пространств Евразии.
65037. Золотоордынский город Сарай и роль ханской власти в его истории 32.5 KB
  Особенно большое внимание проблемам возникновения, развития и упадка джучидских городов и роли центральной власти в их судьбах уделял Г.А. Федоров-Давыдов.
65038. К вопросу о хронологии и топографии Селитренного городища эпохи Тохтамыша (1380 – 1396 гг.) 43.5 KB
  Для исследования использовались помимо публикаций материала отчеты Поволжской археологической экспедиции ПАЭ и каталог коллекции монет с Селитренного городища за 1965-1997 гг. Федоровым-Давыдовым 4932 медных и 112 серебряных монет.
65039. СЕЛИТРЕННОЕ ГОРОДИЩЕ: ХРОНОЛОГИЯ И ТОПОГРАФИЯ 254 KB
  Исследование округи Селитренного городища также актуально так как эта тема ещё не была объектом изучения. Целью диссертационной работы является изучение хронологии и топографии Селитренного городища.
65040. Неизвестное сочинение ХIII века 73.5 KB
  Речь идет о вымышленной биографии Чингисхана насыщенной фантастическими эпизодами. Римскую курию интересовал прогноз на будущее: кто они монголы Кто ими правит и к чему они стремятся И хотя брат Иоанн не скрывает каким образом ему удалось получить различные сведения о монголах имя самого...
65041. Образ Чингисхана в мировой литературе XIII-XV веков 101 KB
  Мировую известность Чингисхану обеспечили преемники создавшие к 1260 г. Однако победив хорезмшаха Чингисхан даже не попытался занять всю территорию его царства.
65042. Пожиратели мертвецов 38.5 KB
  Книга Марко Поло: записки путешественника или имперская космография. 232-234 Марко Поло не равнодушен к теме поедания мертвецов. Есть у них вот какой обычай: когда кого присудят к смерти и по воле государя казнят берут они то тело варят его и едят...
65043. ХРИСТИАНСКИЙ МИР И «ВЕЛИКАЯ МОНГОЛЬСКАЯ ИМПЕРИЯ» 2.42 MB
  Имя францисканца Иоанна де Плано Карпини хорошо известно читающей публике. Его знаменитое описание дипломатического путешествия по просторам империи Чингис-хана сегодня переведено почти на двадцать языков мира.
65044. ЭТИЧЕСКИЕ КАТЕГОРИИ В МОНГОЛЬСКОЙ ИМПЕРИИ ЭПОХИ ЧИНГИСХАНА: ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О СЧАСТЬЕ-БЛАГОДАТИ 44.5 KB
  Обычно эти слова историки Чингисхана трактуют как свидетельство варварства и дикости души вождя монголов. Её цель установление мирового порядка основанного на иерархическом мироустройстве которое обеспечивало стабильность и процветание для монголов.