Книга: C# 4.0: полное руководство

Арифметические операторы

Арифметические операторы

Арифметические операторы, представленные в языке С#, приведены ниже.

Оператор   Действие
+          Сложение
-          Вычитание, унарный минус
*          Умножение
/          Деление
%          Деление по модулю
—          Декремент
++         Инкремент

Операторы +,    *    и / действуют так, как предполагает их обозначение. Их можно применять к любому встроенному числовому типу данных.

Действие арифметических операторов не требует особых пояснений, за исключением следующих особых случаев. Прежде всего, не следует забывать, что когда оператор / применяется к целому числу, то любой остаток от деления отбрасывается; например, результат целочисленного деления 10/3 будет равен 3. Остаток от этого деления можно получить с помощью оператора деления по модулю (%), который иначе называется оператором вычисления остатка. Он дает остаток от целочисленного деления. Например, 10 % 3 равно 1. В C# оператор % можно применять как к целочисленным типам данных, так и к типам с плавающей точкой. Поэтому 10.0 % 3.0 также равно 1. В этом отношении C# отличается от языков С и C++, где операции деления по модулю разрешаются только для целочисленных типов данных. В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение оператора деления по модулю.

// Продемонстрировать применение оператора %.
using System;
class ModDemo {
  static void Main() {
    int iresult, irem;
    double dresult, drem;
    iresult = 10 / 3;
    irem = 10 % 3;
    dresult = 10.0 / 3.0;
    drem = 10.0 % 3.0;
    Console.WriteLine("Результат и остаток от деления 10/3: "
           + iresult + " " + irem);
    Console.WriteLine("Результат и остаток от деления 10.0 / 3.0: "
           + dresult + " " + drem);
  }
}

Результат выполнения этой программы приведен ниже.

Результат и остаток от деления 10/3: 3 1
Результат и остаток от деления 10.0 / 3.0: 3.33333333333333 1

Как видите, обе операции, % целочисленного типа и с плавающей точкой, дают один и тот же остаток, равный 1.

Операторы инкремента (++) и декремента (—) были представлены в главе 2. Как станет ясно в дальнейшем, они обладают рядом особых и довольно интересных свойств. Но сначала выясним основное назначение этих операторов.

Оператор инкремента увеличивает свой операнд на 1, а оператор декремента уменьшает операнд на 1. Следовательно, оператор

х+ + ;

равнозначен оператору х = х + 1; а оператор

х--;

равносилен оператору

х = х - 1;

Следует, однако, иметь в виду, что в инкрементной или декрементной форме значение переменной х вычисляется только один, а не два раза. В некоторых случаях это позволяет повысить эффективность выполнения программы.

Оба оператора инкремента и декремента можно указывать до операнда (в префиксной форме) или же после операнда (в постфиксной форме). Например, оператор

х = х + 1;

может быть записан в следующем виде:

++х; // префиксная форма

или же в таком виде:

х++; // постфиксная форма

В приведенном выше примере форма инкремента (префиксная или постфиксная) особого значения не имеет. Но если оператор инкремента или декремента используется в длинном выражении, то отличие в форме его записи уже имеет значение. Когда оператор инкремента или декремента предшествует своему операнду, то результатом операции становится значение операнда после инкремента или декремента. А когда оператор инкремента или декремента следует после своего операнда, то результатом операции становится значение операнда до инкремента или декремента. Рассмотрим следующий фрагмент кода.

х = 10;
у = ++х;

В данном случае значение переменной у будет установлено равным 11, поскольку значение переменной х сначала увеличивается на 1, а затем присваивается переменной у. Но во фрагменте кода

х = 10;
у = х++;

значение переменной у будет установлено равным 10, так как в этом случае значение переменной х сначала присваивается переменной у, а затем увеличивается на 1. В обоих случаях значение переменной х оказывается равным 11. Отличие состоит лишь том, когда именно это значение станет равным 11: до или после его присваивания переменной у.

Возможность управлять моментом инкремента или декремента дает немало преимуществ при программировании. Обратимся к следующему примеру программы, в которой формируется последовательный ряд чисел.

// Продемонстрировать отличие между префиксной
// и постфиксной формами оператора инкремента (++).
using System;
class PrePostDemo {
  static void Main() {
    int x, y;
    int i;
    x = 1;
    y = 0;
    Console.WriteLine("Ряд чисел, полученных " +
              "с помощью оператора у = у + х++;");
    for(i = 0; i < 10; i++)    {
      y = y + x++;    // постфиксная форма оператора ++
      Console.WriteLine(y + " ");
    }
    Console.WriteLine();
    x = 1;
    y = 0;
    Console.WriteLine("Ряд чисел, полученных    " +
              "с помощью оператора у = у + ++х;");
    for(i = 0; i < 10; i++)    {
      y = y + ++x;    // префиксная форма оператора ++
      Console.WriteLine(y + " ");
    }
    Console.WriteLine();
  }
}

Выполнение этой программы дает следующий результат.

Ряд чисел, полученных с помощью оператора у = у + х++
1
3
б
10
15
14
21
28
36
45
55
Ряд чисел, полученных с помощью оператора у = у + ++х;
2
5
9
14
20
27
35
44
54
65

Как подтверждает приведенный выше результат, в операторе

у = у + х++;

первоначальное значение переменной х складывается с самим собрй, а полученный результат присваивается переменной у. После этого значение переменной х увеличивается на 1. Но в операторе

у = у + ++;

значение переменной х сначала увеличивается на 1, затем складывается с первоначальным значением этой же переменной, а полученный результат присваивается переменной у. Как следует из приведенного выше результата, простая замена префиксной формы записи оператора ++х постфиксной формой х++ приводит к существенному изменению последовательного ряда получаемых чисел.

И еще одно замечание по поводу приведенного выше примера: не пугайтесь выражений, подобных следующему:

у + ++х;

Такое расположение рядом двух операторов может показаться не совсем привычным, но компилятор воспримет их в правильной последовательности. Нужно лишь запомнить, что в данном выражении значение переменной у складывается с увеличенным на 1 значением переменной х.

Оглавление книги