Тип результата выражения арифметической бинарной операции

Приоритеты и порядок выполнения операций, тип результата выражения

Для вычисления значений используются выражения, которые состоят из операндов, знаков операций и скобок. Операнды задают данные для вычислений. Операции задают действия, которые необходимо выполнить. Каждый операнд является, в свою очередь, выражением или одним из его частных случаев, например, константой или переменной.

Если в одном выражении присутствуют несколько разных операций, то они выполняются в соответствии с приоритетами – в первую очередь выполняются операции с более высоким приоритетом. Каждая операция в Си++ имеет свой приоритет, всего существует 16 классов приоритетов (в Си было 15 классов, отсутствовали операции для работы с указателями на элементы класса). Если в одном выражении присутствует несколько одинаковых операций, то они могут выполняться или слева направо или справа налево, это определяет такое свойство операций, которое называется ассоциативностью (порядок выполнения операции в выражении). Приоритеты и ассоциативность операций языка Си++ представлены в таблице 3, операции в таблице представлены в порядке убывания приоритета.

Таблица 3 – Приоритеты и ассоциативность операций языка Си++

Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки.

Примеры:

y = a + b * 10; // В первую очередь выполняется *, затем +, далее =

y = (a + b) * 10; // В первую очередь выполняется + (из- за скобок), затем *, далее =

a = b = c = 100; // Операции = выполняются справа налево,

// всем переменным будет присвоено значение 100

Рассмотрим, что будет, если в арифметической бинарной операции ( + - * /) присутствуют два операнда разных типов, в этом случае существуют правила, по которым можно определить тип результата выражения. Происходит следующее приведение типов по умолчанию, тип результата будет соответствующий:

- все операнды типа float преобразуются к типу double;

- если один из операндов имеет тип double (long double), то второй тоже приводится к double (long double);

- если один имеет тип unsigned long, то второй также преобразуется к unsigned long;

- если один имеет тип long, то второй также преобразуется к long;

- если один имеет тип unsigned int, то второй также преобразуется к unsigned int;

- если операнды целые меньшей размерности, чем тип int (unsigned int), то знаковые приводятся к типу int, беззнаковые к unsigned int;

- иначе оба операнда имеют тип int.

Рассмотрим пример, демонстрирующий особенности правил определения типа результата операции, подобная ситуация часто приводит к ошибкам в вычислении:

double x=3/2;

Значение переменной x будет равно 1.0 (а не 1.5, как кажется внешне), это связано с тем, что два операнда являются константами типа int, следовательно, результат операции имеет тип int, дробная часть при этом отбрасывается, далее целая 1 приводится к вещественному типу. Что устранить ошибку, связанную с потерей дробной части достаточно один из операндов сделать вещественным:

double x=3./2;

В заключение рассмотрим пример вычисления некоторого выражения.

Даны x, y (значения вводятся с клавиатуры). Вычислить a, если

Все значения вещественные.

Пример программы представлен ниже.

#include <stdio.h>

#include <math.h>

void main()

{

double x, y, a; // Определение переменных

// Ввод исходных данных

printf("x="); scanf("%lf", &x);

printf("y="); scanf("%lf", &y);

// Вычисляем значение выражения

a=(sqrt(fabs(x-1))-pow(fabs(y), 1./3)) / (1+x*x/2+y*y/4);

printf("a=%f", a);

}

В данном примере используются стандартные математические функции, заголовки которых находятся в подключенном заголовочном файле math.h. Заголовки некоторых полезных математических функций представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Некоторые математические функции