Аддитивные операции обычны

21. Аддитивные операции обычны.

22. Бинарная операция сдвига используется для двух аргументов только целого типа. Левый аргумент надо преобразовать к двоичному виду. Правый аргумент указывает, на сколько бит необходимо произвести сдвиг.
При сдвиге влево x << y левые биты числа x пропадают, новые биты справа заполняются нулями. Операция x << y равносильна умножению x × 2y.

23. При сдвиге вправо x >> y правые биты числа x пропадают, новые биты слева заполняются знаком числа x. Если x отрицательно, то новые биты равны 1, при положительном х новые биты равны 0. Операция x >> y равносильна делению нацело x / 2y.

Пример.

char x = 20, y = -10;

unsigned char z = 20;

Тогда x >> 2 = 0001 01002 >> 2 = 0000 01012 = 5

x << 2 = 0001 01002 << 2 = 0101 00002 = 80

x << 3 = 0001 01002 << 3 = 1010 00002 = 160 – 256 = -94 – логическая ошибка выхода за диапазон типа char

y >> 3 = 1111 01102 >> 3 = 1111 11102 = -2

z >> 3 = 0001 01002 >> 3 = 0000 00102 = 2

24-26. Операции отношения и сравнения обычны. В случае истины они возвращают 1, при нарушении возвращают 0.

27-29. Побитовые операции применяются для целых аргументов.

Таблица 4.

Таблицы истинности

&	0	1		^	0	1		|	0	1
0	0	0		0	0	1		0	0	1
1	0	1		1	1	0		1	1	1

Пример.

7 & 9 = 0000 0111 & 0001 0001 = 0000 00012 = 1

7 ^ 9 = 0000 0111 ^ 0001 0001 = 0001 01102 = 22

7 | 9 = 0000 0111 | 0001 0001 = 0001 01112 = 23

30-31. Логические операции возвращают 1 (истину) или 0 (ложь).

Компилятор оптимизирует логические выражения таким образом, что если по результату вычисленного подвыражения можно сделать вывод относительно результата всего выражения, то дальнейшее вычисление выражения не выполняется.

Пример.

7 && 9 = 1

32. Операция «Условие» позволяет иногда заменить условный оператор if-else на операцию.

Пример. Максимальное из двух чисел равно max = (x > y) ? x : y;

Максимальное из трех чисел равно

max = (x > y) ? ( x > z ? x : z) : ( y > z ? y : z);

33. Результатом присваивания является значение того, что присвоено левому аргументу.

34. Комбинированное присваивание x op = y является компактной записью оператора x = x op y. Однако компилятор эту замен не производит. Комбинированное присваивание является отдельной операцией.

35. «Запятая» является, пожалуй, самой экзотической операцией языка Си. Результатом выражения x,y является число y.

Пример.

x = 2,5; // x = 2, так как присваивание сильнее запятой

x = (2,5); // x = 5

По-видимому, здесь хотели написать x=2.5

Правила преобразований типов В выражениях

Если операнд имеет тип не int и не double, то сначала приводится:

-            signed char --> int расширением знакового бита (7)

-            unsigned char --> int дополнением нулями слева

-            short --> int расширением знакового бита (15)

-            unsigned short --> unsigned int дополнением нулями слева

-            enum --> int порядковый номер в перечислимом типе

-            float --> double дробная часть дополняется нулями

Если какой-нибудь операнд имеет тип double, unsigned long, long или unsigned int то и другой операнд приводится к тому же типу. Результат: того же типа.

Если оба операнда имеют тип int, то результат тоже типа int.

При вызове функций их аргументы – тоже выражения, поэтому в них приводятся char,short к int и float к double. Это говорит о том, что аргументы (формальные параметры) функций можно всегда объявлять как int и double вместо char,short и float соответственно.

Зато спецификатор unsigned является существенным.

В присваиваниях

op = expr;

Тип выражения expr приводится к типу левой части – op. При этом возможны приведения более "длинного" типа к более "короткому" при помощи усечения, вроде:

-            int --> char обрубается старший байт.

-            long --> int обрубается старшее слово.

-            float --> int отброс дробной части

-            double --> int и обрубание мантиссы, если не лезет.

-            double --> float округление дробной части.

Вот еще некоторые приведения типов:

-            signed --> unsigned виртуально (просто знаковый бит

-            unsigned --> signed считается значащим или наоборот).

-            unsigned int --> long добавление нулей слева.

-            int --> long расширение знакового бита.

-            float --> int преобразование внутреннего.

-            int --> float представления: машинно зависимо.

Некоторые преобразования могут идти в несколько стадий, например:

-            char --> long это

-            char --> int --> long

 char --> unsigned long это

-            char --> int --> unsigned long

Лабораторные задания   Основные арифметические операции

Что напечатает следующая программа?

#include <stdio.h>

main()

{

int x;

x= -3 + 4 * 5 - 6; printf("%d\n",x);

x= 3 + 4 % 5 - 6; printf("%d\n",x);

x= -3 * 4 % - 6 / 5 ; printf("%d\n",x);

x= (7 + 6) % 5 / 2 ; printf("%d\n",x);

return 0;

}

  Операции присваивания.

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRINTX printf("%d\n",x)

main()

{

int x=2,y,z;

x *= 3 + 2; PRINTX;

x *= y = z =4 ; PRINTX;

x = y == z; PRINTX;

x == (y = z); PRINTX;

return 0;

}

Логические операции и операции инкремента.

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRINT(int) printf("%d\n",int)

main()

{

int x,y,z;

x=2; y=1; z=0;

x = x && y || z; PRINT(x);

PRINT(x || ! y && z);

x=y=1;

z = x ++ - 1; PRINT(x);

PRINT(z);

z += - x ++ + ++ y; PRINT(x);

PRINT(z);

z = x / ++ x; PRINT(z);

return 0;

}

  Поразрядные операции.

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRINT(int) printf("%d\n",int)

main()

{

int x,y,z;

x=03; y=02; z=01;

PRINT( x | y & z );

PRINT( x | y & ~z );

PRINT( x ^ y & ~z );

PRINT( x & y && z );

x=1; y=-1;

PRINT( ! x | x );

PRINT( ~ x | x );

PRINT( x ^ x );

x <<= 3; PRINT(x);

y <<= 3; PRINT(y);

y >>= 3; PRINT(y);

return 0;

}

  Отношения и условия

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRINT(int) printf("%d\n",int)

main()

{

int x=1,y=1,z=1;

x += y += z;

PRINT( x < y ? y : x );

PRINT( x < y ? x ++ : y ++ );

PRINT(x);

PRINT(y);

PRINT( z += x < y ? x ++ : y ++);

PRINT(y);

PRINT(z);

x=3; y=z=4;

PRINT( (z >= y >= x) ? 1 : 0);

PRINT( z >= y && y >=x );

return 0;

}

  Выполнение операций и их приоритеты

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRINT(x,y,z) printf("x=%d\t y=%d\t z=%d\n",x,y,z)

main()

{

int x,y,z;

x=y=z=1;

++ x || ++ y && ++ z; PRINT(x,y,z);

x=y=z=1;

++ x && ++ y || ++ z; PRINT(x,y,z);

x=y=z=1;

++ x && ++ y && ++ z; PRINT(x,y,z);

x=y=z=-1;

++ x && ++ y || ++ z; PRINT(x,y,z);

x=y=z=-1;

++ x || ++ y && ++ z; PRINT(x,y,z);

x=y=z=-1;

++ x && ++ y && ++ z; PRINT(x,y,z);

return 0;

}

  Основные типы данных

Что напечатает следующая программа?

#include <stdio.h>

#define PRINTd(x) printf("%d\n",x);//десятичное число со знаком

#define PRINTc(x) printf("%c\n",x);//символ с ascii-кодом x

#define PRINTo(x) printf("%o\n",x);//восьмеричное число со знаком

#define PRINTs(x) printf("%s\n",x);//строковая константа

int integer =5;

char character='5';

char* string ="5";

main()

{

PRINTd(string);

PRINTd(character);

PRINTd(integer);

PRINTs(string);

PRINTc(character);

PRINTc(integer=53);

PRINTd( '5'>5 );

{

int sx=-8;

unsigned ux=-8;

PRINTo(sx); PRINTo(ux);

PRINTo( sx>>3 ); PRINTo( ux>>3 );

PRINTd( sx>>3 ); PRINTd( ux>>3 );

}

return 0;

}

  Приведение целых и вещественных типов

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define PRi(x) printf("i=%.8g\t",(double)x)

#define PRl(x) printf("l=%.8g\t",(double)x)

#define PRf(x) printf("f=%.8g\t",(double)x)

#define PRd(x) printf("d=%.8g\t",(double)x)

#define NL putchar('\n')

#define PRINT4(x1,x2,x3,x4) PRi(x1);PRl(x2);PRf(x3);PRd(x4);NL

main()

{

double d;

float f;

long l;

int i;

i=l=f=d= 100/3; PRINT4(i,l,f,d);

d=f=l=i= 100/3; PRINT4(i,l,f,d);

i=l=f=d= 100/3.;  PRINT4(i,l,f,d);

d=f=l=i= (double)100/3; PRINT4(i,l,f,d);

i=l=f=d= (double)(100000/3); PRINT4(i,l,f,d);

d=f=l=i= (double)100000/3; PRINT4(i,l,f,d); return 0;

}

Приведение целых и вещественных выражений

Что напечатает следующая программа ?

#include <stdio.h>

#define NL  putchar('\n')

#define PR(x) printf("%g\t",(double)x)

#define PRINT1(x1)  PR(x1);NL

#define PRINT2(x1,x2) PR(x1);PR(x2);NL

main(){

double d=3.2 ,x; int  i=2 ,y;

x= ( y= d/i ) *2; PRINT2(x,y);

y= ( x= d/i ) *2; PRINT2(x,y);

y= d *( x= 2.5/d ); PRINT1(y);

x= d *( y= ( (int)2.9 + 1.1 )/d );

PRINT2(x,y);

return 0;

}

  Ответы к заданиям

1.         11 1 0 1

2.          10 40 1 1

3.         1 1 2 0 3 0 1

4.         3 3 1 1 1 -1 0 8 -8 -1

5.         3 2 3 3 4 4 4 0 1

6.         x=2 y=1 z=1 x=2 y=2 z=1

x=2 y=2 z=2

x=0 y=-1 z=0

x=0 y=0 z=-1

x=0 y=-1 z=-1

7.         175 - младший байт адреса в десятичной форме 53 5 5 5 1

sx= 177770

ux= 177770

sx>>3 = 177777 знак переносится при сдвиге

ux>>3 = 17777 знак не переносится при сдвиге

-1

8191

8.         i=33 l=33 f=33 d=33 i=33 l=33 f=33

 d=33

i=33 l=33 f=33.333332 d=33.333333

i=33 l=33 f=33 d=33

i=-32203 l=33333 f=33333 d=33333

i=-32203 l=-32203 f=-32203 d=-32203

9.         x=2 y=1 x=1.6 y=3

y=2

x=0 y=0

Дополнительные задания

1.         Напишите выражение для определения суммы 0-го и 3-го битов числа int x.

2.         Напишите выражение для определения количества единиц в числе char х.

3.         Установить в единицу 3-ий и 5-ый биты переменной int x. Сбросить в ноль 9-ый и 13-ый биты переменной int x.

4.         Что напечатает фрагмент программы

int x=100, y=7, z;

z = (x / y) % 5 * 3;

printf(“%d”, z);

5.         Что напечатает фрагмент программы

int x=10, y=-70, z;

z = x << 3 + y >> 2;

printf(“%d”, z);

6.         Переменная int x содержит четырехзначное натуральное число abcd. С помощью операций / и % найдите цифры a, b, c, d.

7.         Найдите с помощью операций «условие» максимальное из трех чисел. Использовать только один оператор в виде max = …… ;

8.         Запишите в виде одного логического выражения принадлежность точки (x, y) уpезанному единичному квадpату

Рис.1.

Библиографический список

1.         Керниган Б., Ритчи Д., Фьюэр А. Язык программирования Си: Задачи по языку Си. М.: Финансы и статистика, 1985. – 192с.

2.         Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си. М.: Финансы и статистика, 1992. - 272с.

3.         Подбельский В.В., Фомин С.С. Программирование на языке Си. Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2004. 600 с.