Выражения

Table of Contents Выражения Первичные выражения Операции Арифметические операции Группировка с помощью круглых скобок Порядок вычисления выражения Приоритет операций Ассоциативность Операция вызова функции Операция приведения типа Операция присваивания Операции сравнения Логические операции Как превратить выражение в оператор

Выражения

(expressions)

Выражение – это конструкция языка, составленная из констант, переменных и других выражений с помощью знаков операций и круглых скобок по правилам языка.

Выражение описывает вычисление значения в соответствии с тем, какие операции в выражении используются. Итак, важно, что у выражения есть некоторое значение, которое может быть вычислено.

Первичные выражения

(primary expressions)

В самом простом случае в выражении могут вообще не использоваться никакие операции – это и есть так называемые первичные выражения.

Иногда такие выражения называют атомарными или "атомами".

Пока нас интересует два вида таких выражений – использование константы и использование переменной по имени.

Просто константа, например числовая, – это тоже выражение:

или

  12.5

Значением такого выражения, как легко догадаться, будет значение той константы, которая в нем использована.

Выражение может состоять и только из имени переменной, например:

или

my2

Значением выражения будет текущее значение той переменной, из имени которой состоит выражение. Использование такого выражения приводит к выполнению не такого уж тривиального действия, как это может показаться: для вычисления происходит обращение к области памяти, соответствующей переменной, и считыванию того значения, которое в этой области памяти в данный момент времени хранится.

Для записи более сложных выражений используются знаки операций.

Операции

(operators)

Achtung!!!

См. Терминологическая путаница: оператор

С помощью знаков операций из нескольких выражений можно составить в одно общее выражение. Эти исходные выражения называют подвыражениями (по отношению к общему выражению). Говорят также, что они являются операндами, то есть аргументами операции, объединяющей их в общее выражение.

Операнд – это аргумент операции.

Для каждой операции, которая существует в языке Си известны:

арность, т. е. сколько у операции должно быть аргументов-выражений; такие аргументы-выражения называют подвыражениями.
сигнатура, т. е.:
- разрешённые типы аргументов.
- тип результата (он может быть разный, в зависимости от типов использованных аргументов)

Выражение описывает вычисление значения. Вычислить выражение означает вычислить значение этого выражения. Результат выражения – это то значение, которое получено в результате вычисления выражения (т. е. термины значение выражения и результат выражения – это синонимы).

Вычисление каждого выражения начинается с вычисления значений его аргументов-выражений. После этого к вычисленным значениям применяется та операция, с помощью которой подвыражения объединены в данное выражение. Для вычисления значения подвыражений могло потребоваться вычислить значения их подвыражений и т. д.

Если операция унарная, она должна использоваться с одним аргументом, если операция бинарная – с двумя, если тернарная – с тремя.

Какие в языке Си существуют операции?

Вначале мы изучим арифметические операции.

Арифметические операции

См. Арифметические операции.

Группировка с помощью круглых скобок

Любое выражение можно заключить в круглые скобки, в результате тоже получится выражение. Значение и тип такого выражения совпадает со значением и типом выражения внутри скобок. С точки зрения вычислений получившееся выражение эквивалентно тому, которое мы поместили в скобки. Сами по себе круглые скобки в таком контексте операцией не являются (в отличие от их использования для обозначения операции вызова функции), а играют группировочную роль.

Порядок вычисления выражения

Зачем тогда заключать выражения в скобки? Иногда это полезно делать, чтобы программа была более понятна, проще читалась человеком. Основной же смысл использования скобок – определение того, из каких подвыражений состоит выражение, в котором используется несколько знаков операций, то есть определение нужного порядка вычисления подвыражений в таком выражении. Иначе он определяется приоритетом операций.

Такое выражение является правильным выражением:

  a - b * c + d

Как же будет вычисляться такое выражение? Можно расставить группировочные скобки (тут, кстати, видно, зачем они нужны):

  ((a - b) * c) + d
  a - (b * (c + d))
  (a - (b * c)) + d
  a - ((b * c) + d)
  (a - b) * (c + d)

Но какому из этих вариантов соответствует выражение без расставленных скобок? Результат-то получается существенно разный!

Порядок определяется приоритетом операций.

Приоритет операций

Чем выше приоритет операции, тем раньше она вычисляется. С точки зрения определения подвыражений в выражении без скобок, можно сказать, что то выражение, в котором используется операция с более высоким приоритетом, является подвыражением для выражения с операцией более низким приоритетом.

Для арифметических операций в языке Си приоритеты выбраны так, как это принято в математике. Т. е. приоритет мультипликативных операций выше, чем аддитивных.

Следующие выражения в результате расстановки скобок получатся различными по смыслу:

  x + y / 2 * a
  (x + y) / 2 * a
  x + y / (2 * a)
  (x + y) / (2 * a)

Ассоциативность

Операция вызова функции

выражение-0 ( выражение-1, выражение-2, . . . выражение-n)

Где выражение-0 должно идентифицировать функцию, обычно это просто имя функции.

Таким образом, операция вызова функции записывается с помощью круглых скобок. И это (n + 1)-арная операция, где n зависит от количества аргументов, которые может принимать функция.