Книга: Язык программирования Си для персонального компьютера

Унарные операции

Унарные операции

Операция унарного минуса выполняет арифметическое отрицание своего операнда. Операнд должен быть целым или плавающим значением. Выполняются преобразования операнда по умолчанию. Тип результата совпадает с преобразованным типом операнда.

Эта операция реализована полностью в СП ТС. В СП MSC версии 5 она реализована только синтаксически. Операция применяется для того, чтобы запретить компилятору языка Си реорганизовывать скобочные выражения.

Операнд унарного плюса должен иметь целый или плавающий тип. Над операндом выполняются преобразования по умолчанию. Операция унарного плюса не изменяет значения своего операнда.

Обычно компиляторы языка Си осуществляют перегруппировку выражений, переупорядочивая операции, обладающие свойством коммутативности (умножение, сложение, поразрядные операции), пытаясь сгенерировать как можно более эффективный код. При этом скобки, ограничивающие операции, не принимаются в расчет. Однако СП ТС не будет реорганизовывать выражения в скобках, если перед скобками записана операция унарного плюса. Это позволяет, в частности, контролировать точность вычислений с плавающей точкой. Например, если а, b, с и f имеют тип float, выражение

f = а *+ (b * с)

будет гарантированно вычисляться следующим образом: результат сложения b и с будет прибавлен к а.

В СП MSC для гарантии порядка вычислений следует пользоваться вспомогательной переменной, например

t = b * с;

f = а * t

Операция обратного кода вырабатывает двоичное дополнение своего операнда, т. е. инвертирует его битовое представление. Операнд должен иметь целый тип. Над операндом производятся преобразования по умолчанию. Результат имеет тип преобразованного операнда.

Если операнд имеет знаковый бит, то бит знака также участвует в операции обратного кода (инвертируется).

Операция логического отрицания вырабатывает значение 0, если операнд есть ИСТИНА, и значение 1, если операнд есть ЛОЖЬ. Результат имеет тип int. Операнд должен иметь целый или плавающий тип либо быть указателем.

Примеры:

/* пример 1 */

short х = 987;

х = ~х;

/* пример 2 */

unsigned short у = 0xAAAA;

y = ~y;

/* пример 3 */

if(!(x<y))…

В первом примере новое значение х равно -987.

Во втором примере переменной у присваивается новое значение, которое является обратным кодом беззнакового значения OxAAAA, т. е. 0х5555.

В третьем примере, если х больше или равен у, то результат условного выражения в операторе if равен 1 (ИСТИНА). Если х меньше у, то результат равен 0 (ЛОЖЬ).

Операция адресации вырабатывает адрес своего операнда. Операндом может быть L-выражение, в т. ч. немодифицируемое (см. раздел 4.2.7). Результат операции адресации является указателем на операнд. Тип результата — указатель на тип операнда.

Операция адресации не может применяться к битовым полям, а также к идентификаторам, объявленным с классом памяти register.

См. примеры после описания операции косвенной адресации.

Операция косвенной адресации осуществляет доступ к значению по указателю. Ее операнд должен иметь тип указатель. В качестве операнда может также выступать идентификатор массива; в этом случае он преобразуется к указателю на тип элементов массива, и к этому указателю применяется операция косвенной адресации.

Результатом операции является значение, на которое указывает операнд. Типом результата является тип, ассоциированный с этим указателем. Если указателю перед операцией не было присвоено никакого значения, то результат непредсказуем.

Примеры:

int *ра, х;

int a[20];

double d;

pa = &а[5]; /* пример 1 */

x = *ра; /* пример 2 */

if ( х == *&x ) /* пример 3 */

printf("BEPHOn");

d = *(double *)(&x); /* пример 4 */

В первом примере операция адресации вырабатывает адрес шестого (по порядку следования) элемента массива а. Результат записывается в адресную переменную (указатель) ра.

Во втором примере используется операция косвенной адресации для доступа к значению типа int, адрес которого хранится в указателе ра. Результат присваивается целой переменной х.

В третьем примере будет печататься слово ВЕРНО. Пример демонстрирует симметричность операций адресации и косвенной адресации: *&х эквивалентно х.

Четвертый пример показывает полезное приложение этого свойства. Адрес х преобразуется операцией приведения типа к типу указатель на double. К полученному указателю применяется операция косвенной адресации. Результатом выражения является значение типа double.

Операция sizeof определяет размер памяти, который соответствует объекту или типу. Операция sizeof имеет следующий вид:

sizeof <выражение>

sizeof (<абстрактное имя типа>)

Операндом является либо <выражение>, либо абстрактное имя типа в скобках. Результатом операции sizeof является размер памяти в байтах, соответствующий заданному объекту или типу. Тип результата — unsigned int. Если размер объекта не может быть представлен значением типа unsigned int (например, в СП MSC допустимы массивы типа huge размером более 64 Кбайтов), то следует использовать приведение типа:

(long) sizeof <выражение>

В СП MSC версии 4 допустимым выражением является L-выражение, а в версии 5 и в СП ТС — произвольное выражение. Следует учитывать, что само <выражение> не вычисляется, т. к. операция sizeof выполняется на этапе компиляции программы. Для нее существен только тип результата <выражения>, а не его значение. Недопустим тип void. Применение операции sizeof к идентификатору функции в СП ТС считается ошибкой, а в СП MSC эквивалентно определению размера указателя на функцию.

Если операция sizeof применяется к идентификатору массива, то результатом является размер всего массива в байтах, а не размер одного элемента.

Если операция sizeof применяется к типу структуры или объединения либо к идентификатору, имеющему тип структура или объединение, то результатом является фактический размер в байтах структуры или объединения, который может включать и участки пространства, используемые для выравнивания элементов структуры или объединения на границы слов памяти. Таким образом, этот результат может превышать размер, вычисленный путем сложения размеров отдельных элементов структуры. Например, если объявлена следующая структура

struct {

char m[3][3];

} s;

то значение sizeof(s.m) будет равно 9, а значение sizeof(s) будет равно 10.

Используя операцию sizeof для ссылок на размеры типов данных (которые могут различаться для разных компьютеров), можно повысить переносимость программы. В следующем примере операция sizeof используется для спецификации размера типа int в качестве аргумента стандартной функции распределения памяти calloc. Значение, возвращаемое функцией (адрес выделенного блока памяти), присваивается переменной buffer.

buffer = calloc(100, sizeof(int));

Оглавление книги