Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
При сдвиге влево и вправо крайние двоичные разряды теряются. Восстановить по терянные при сдвиге двоичные разряды нельзя, поскольку сдвиг в данном случае не является циклическим.
Ниже приведен пример программы, наглядно демонстрирующий действие сдвига влево и вправо. В данном примере сначала задается первоначальное целое значение, равное 1. Это означает, что младший разряд этого значения установлен. Затем это це лое значение сдвигается восемь раз подряд влево. После каждого сдвига выводятся во семь младших двоичных разрядов данного значения. Далее процесс повторяется, но на этот раз 1 устанавливается на позиции восьмого разряда, а по существу, задается целое значение 128, которое затем сдвигается восемь раз подряд вправо. // Продемонстрировать применение операторов сдвига. using System; class ShiftDemo { static void Main { int val = 1; for(int i = 0; i < 8; i++) { for(int t=128; t > 0; t = t/2) { if((val & t) != 0) Console.Write("1 "); if((val & t) == 0) Console.Write("0 "); } Console.WriteLine; val = val << 1; //
Результат выполнения этой программы выглядит следующим образом. 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Двоичные разряды соответствуют форме представления чисел в степени 2, и поэто му операторы сдвига могут быть использованы для умножения или деления целых значений на 2. Так, при сдвиге вправо целое значение удваивается, а при сдвиге вле во — уменьшается наполовину. Разумеется, все это справедливо лишь в том случае, если крайние разряды не теряются при сдвиге в ту или иную сторону. Ниже приведен соответствующий пример. // Применить операторы сдвига для умножения и деления на 2. using System; class MultDiv { static void Main { int n; n = 10; Console.WriteLine("Значение переменной n: " + n); // Умножить на 2. n = n << 1; Console.WriteLine("Значение переменной n после " + "операции n = n * 2: " + n); // Умножить на 4. n = n << 2; Console.WriteLine("Значение переменной n после " + "операции n = n * 4: " + n); // Разделить на 2. n = n >> 1; Console.WriteLine("Значение переменной n после " + "операции n = n / 2: " + n); // Разделить на 4. n = n >> 2; Console.WriteLine("Значение переменной n после " + "операции n = n / 4: " + n); Console.WriteLine; // Установить переменную n в исходное состояние. n = 10; Console.WriteLine("Значение переменной n: " + n); // Умножить на 2 тридцать раз. n = n << 30; // данные теряются Console.WriteLine("Значение переменной п после " + "сдвига на 30 позиций влево: " + n); } }
Ниже приведен результат выполнения этой программы. Значение переменной n: 10 Значение переменной n после операции n = n * 2: 20 Значение переменной n после операции n = n * 4: 80 Значение переменной n после операции n = n / 2: 40 Значение переменной n после операции n = n / 4: 10 Значение переменной n: 10 Значение переменной n после сдвига на 30 позиций влево: -2147483648
Обратите внимание на последнюю строку приведенного выше результата. Когда целое значение 10 сдвигается влево тридцать раз подряд, информация теряется, по скольку двоичные разряды сдвигаются за пределы представления чисел для типа int. В данном случае получается совершенно "непригодное" значение, которое оказывается к тому же отрицательным, поскольку в результате сдвига в старшем разряде, исполь зуемом в качестве знакового, оказывается 1, а следовательно, данное числовое значение должно интерпретироваться как отрицательное. Этот пример наглядно показывает, что применять операторы сдвига для умножения иди деления на 2 следует очень акку ратно. (Подробнее о типах данных со знаком и без знака см. в главе 3.) Поразрядные составные операторы присваивания
Все двоичные поразрядные операторы могут быть использованы в составных опе рациях присваивания. Например, в двух приведенных ниже операторах переменной х присваивается результат выполнения операции исключающее ИЛИ над первона чальным значением переменной х и числовым значением 127. х = х ^ 127; х ^= 127; Оператор ?
Оператор ? относится к числу самых примечательных в С#. Он представляет со бой условный оператор и часто используется вместо определенных видов конструкций if-then-else. Оператор ? иногда еще называют тернарным, поскольку для него тре буются три операнда. Ниже приведена общая форма этого оператора. Выражение! ? Выражение2 : Выражение3;
Здесь Выражение1 должно относиться к типу bool, а Выражение2 и Выражение3 — к одному и тому же типу. Обратите внимание на применение двоеточия и его место положение в операторе ?.
Значение выражения ? определяется следующим образом. Сначала вычисляется Выражение1. Если оно истинно, то вычисляется Выражение2, а полученный результат определяет значение всего выражения ? в целом. Если же Выражение1 оказывается ложным, то вычисляется Выражение3, и его значение становится общим для всего вы ражения ?. Рассмотрим следующий пример, в котором переменной absval присваи вается значение переменной val. absval = val < 0 ?
– val : val; // получить абсолютное значение переменной val
В данном примере переменной absval присваивается значение переменной val, если оно больше или равно нулю. Если же значение переменной val отрицательно, то переменной absval присваивается результат отрицания этого значения, что в итоге дает положительное значение.
Ниже приведен еще один пример применения оператора ?. В данной программе одно число делится на другое, но при этом исключается деление на нуль. // Исключить деление на нуль, используя оператор?. using System; class NoZeroDiv { static void Main { int result; for(int i = -5; i < 6; i++) { result = i != 0 ? 100 / i : 0; if (i ! = 0) Console.WriteLine("100 / " + i + " равно " + result); } } }
Выполнение этой программы дает следующий результат. 100 / -5 равно -20 100 / -4 равно -25 100 / -3 равно -33 100 / -2 равно -50 100 / -1 равно -100 100 / 1 равно 100 100 / 2 равно 50 100 / 3 равно 33 100 / 4 равно 25 100 / 5 равно 20
Обратите особое внимание на следующую строку из приведенной выше программы. result = i != 0 ? 100 / i : 0;
В этой строке переменной result присваивается результат деления числа 100 на значение переменной i. Но это деление осуществляется лишь в том случае, если зна чение переменной i не равно нулю. Когда же оно равно нулю, переменной result присваивается значение, обнуляющее результат.
Присваивать переменной результат выполнения оператора ? совсем не обязатель но. Например, значение, которое дает оператор ?, можно использовать в качестве аргу мента при вызове метода. А если все выражения в операторе ? относятся к типу bool, то такой оператор может заменить собой условное выражение в цикле или операторе if. В приведенном ниже примере программы выводятся результаты деления числа 100 только на четные, ненулевые значения. // Разделить только на четные, ненулевые значения. using System; class NoZeroDiv2 { static void Main { for(int i = -5; i < 6; i++) if(i != 0 ? (i%2 == 0) : false) Console.WriteLine("100 / " + i + " равно " + 100 / i); } }
Обратите внимание на оператор if в приведенной выше программе. Если значение переменной i равно нулю, то оператор if дает ложный результат. А если значение переменной i не равно нулю, то оператор if дает истинный результат, когда значение переменной i оказывается четным, и ложный результат, если оно нечетное. Благодаря этому допускается деление только на четные и ненулевые значения. Несмотря на то что данный пример служит лишь для целей демонстрации, подобные конструкции иногда оказываются весьма полезными. Использование пробелов и круглых скобок
В выражении на C# допускается наличие символов табуляции и пробелов, благо даря которым оно становится более удобным для чтения. Например, оба приведенных ниже выражения, по существу, одинаковы, но второе читается легче. х=10/у*(127+х); х = 10 / у * (127 + х);
Скобки могут служить для группирования подвыражений, по существу, повышая порядок предшествования заключенных в них операций, как в алгебре. Применение лишних или дополнительных скобок не приводит к ошибкам и не замедляет вычис ление выражения. Поэтому скобки рекомендуется использовать, чтобы сделать более ясным и понятным порядок вычисления как для самого автора программы, так и для тех, кто будет разбираться в ней впоследствии. Например, какое из двух приведенных ниже выражение легче читается? х = у/3-34*temp+127; х = (у/3) - (34*temp) + 127; Предшествование операторов