Язык программирования Си для персонального компьютера
Шрифт:
В четвертом примере показано неверное выражение, которое приведет к ошибке при компиляции. Операция равенства (==) имеет наибольший приоритет, поэтому p==0 группируется в операнд. Тернарная операция ?: имеет следующий приоритет. Ее первым операндом является выражение p==0, вторым операндом — выражение p+=1. Однако последним операндом тернарной операции будет считаться p, а не p+=2. так как в данном случае идентификатор p по приоритету операций связан более тесно с тернарной операцией, чем с составной операцией сложения с присваиванием. В результате возникает синтаксическая ошибка, поскольку левый операнд составной операции присваивания не является L-выражением.
Чтобы предупредить ошибки подобного рода и сделать программу более наглядной, рекомендуется использовать скобки. Предыдущий пример может быть корректно оформлен следующим образом:
(р == 0) ? (р += 1) : (р += 2)
Побочные эффекты
Побочный эффект выражается в неявном изменении значения переменной в процессе вычисления выражения. Все операции присваивания могут вызывать побочный эффект. Вызов функции, в которой изменяется значение какой-либо внешней переменной, либо путем
Порядок вычисления выражения зависит от реализации компилятора, за исключением случаев, в которых явно гарантируется определенный порядок вычислений (см. раздел 4.5). При вычислении выражения в языке Си существуют так называемые контрольные точки. По достижении контрольной точки все предшествующие вычисления, в том числе все побочные эффекты, гарантированно произведены. Контрольными точками являются операция последовательного вычисления, условная операция, логические операции И и ИЛИ, вызов функции. Другие контрольные точки:
—конец полного выражения (т.е. выражения, которое не является частью другого выражения);
—конец инициализирующего выражения для переменной класса памяти auto;
—конец выражений, управляющих выполнением операторов if, switch, for, do, while и выражения в операторе return. Приведем примеры побочных эффектов:
add(i + 1, i = j + 2);
Аргументы вызова функции add могут быть вычислены в любом порядке. Выражение i+1 может быть вычислено перед выражением i=j+2, или после него, с различным результатом в каждом случае.
Унарные операции инкремента и декремента также содержат в себе присваивание и могут быть причиной побочных эффектов, как это показано в следующем примере:
int i, а [10];
i = 0;
a[i++] = i;
Неизвестно, какое значение будет присвоено элементу а[0] — нуль или единица, поскольку для операции присваивания порядок вычисления аргументов не оговаривается.
Преобразования типов
Преобразование типов производится либо неявно, например при преобразовании по умолчанию или в процессе присваивания, либо явно, путем выполнения операции приведения типа. Преобразование типов выполняется также, когда преобразуется значение, передаваемое как аргумент функции. Далее рассматриваются правила преобразования для каждого из этих случаев.
Преобразования типов при присваивании
В операциях присваивания тип значения, которое присваивается, преобразуется к типу переменной, получающей это значение. Преобразования при присваивании допускаются даже в тех случаях, когда они влекут за собой потерю информации.
Тип long double ведет себя в преобразованиях аналогично типу double.
Преобразования знаковых целых типов Знаковое целое значение преобразуется к короткому знаковому целому значению (short signed int) посредством усечения старших битов. Знаковое целое значение преобразуется к длинному знаковому целому значению (long signed int) путем расширения знака влево. Преобразование знаковых целых значений к плавающим значениям происходит путем преобразования к типу long, а затем преобразования к плавающему типу. При этом возможна некоторая потеря точности. При преобразовании знакового целого значения к беззнаковому целому значению (unsigned int) производится лишь преобразование к размеру беззнакового целого типа, и результат интерпретируется как беззнаковое целое значение.
Правила преобразования знаковых целых типов приведены в таблице 4.2. Предполагается, что тип char по умолчанию является знаковым. Если во время компиляции используется опция, которая изменяет умолчание для типа char со знакового на беззнаковый, то для него выполняется преобразование как для типа unsigned char (см. таблицу 4.3).
Таблица 4.2.
| От типа | К типу | Метод |
| char | short | дополнение знаком |
| char | long | дополнение знаком |
| char | unsigned char | сохранение битового представления; |
| char | unsigned short | старший бит теряет функцию знакового бита дополнение знаком до short; преобразование short в unsigned short |
| char | unsigned long | дополнение знаком до long; преобразование long в unsigned long |
| char | float | дополнение знаком до long; преобразование long к float |
| char | double | дополнение знаком до long; преобразование long к double |
| short | char | сохранение младшего байта |
| short | long | дополнение знаком |
| short | unsigned char | сохранение младшего байта |
| short | unsigned short | сохранение битового представления; старший бит теряет функцию знакового бита |
| short | unsigned long | дополнение знаком до long; преобразование long в unsigned long |
| short | float | дополнение знаком до long; преобразование long к float |
| short | double | дополнение знаком до long; преобразование long к double |
| long | char | сохранение младшего байта |
| long | short | сохранение
|
| long | unsigned char | сохранение младшего байта |
| long | unsigned short | сохранение младшего слова |
| long | unsigned long | сохранение битового представления; старший бит теряет функцию знакового бита |
| long | float | представляется как float; возможна некоторая потеря точности |
| long | double | представляется как double; возможна некоторая потеря точности |
Примечание. В СП MSC и СП ТС тип int эквивалентен типу short и преобразование для типа int производится как для типа short. В некоторых реализациях языка Си тип int эквивалентен типу long и преобразование для типа int производится как для типа long.
Беззнаковое целое значение преобразуется к короткому беззнаковому целому значению или короткому знаковому целому значению путем усечения старших битов. Беззнаковое целое значение преобразуется к длинному беззнаковому целому значению или длинному знаковому целому значению путем дополнения нулями слева. Беззнаковое целое значение преобразуется к значению с плавающей точкой путем преобразования к типу long, а затем преобразования значения типа long к значению с плавающей точкой.
Если беззнаковое целое значение преобразуется к знаковому целому значению того же размера, то битовое представление не меняется. Однако, если старший (знаковый) бит был установлен в единицу, представляемое значение изменится.
Правила преобразования беззнаковых целых типов приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3.
| От типа | К типу | Метод |
| unsigned char | char | сохранение битового представления; старший бит становится знаковым |
| unsigned char | short | дополнение нулевыми битами |
| unsigned char | long | дополнение нулевыми битами |
| unsigned char | unsigned short | дополнение нулевыми битами |
| unsigned char | unsigned long | дополнение нулевыми битами |
| unsigned char | float | дополнение нулевыми битами до long; преобразование long к float |
| unsigned char | double | дополнение нулевыми битами до long; преобразование long к double |
| unsigned short | char | сохранение младшего байта |
| unsigned short | short | сохранение битового представления; старший бит становится знаковым |
| unsigned short | long | дополнение нулевыми битами |
| unsigned short | unsigned char | сохранение младшего байта |
| unsigned short | unsigned long | дополнение нулевыми битами |
| unsigned short | float | дополнение нулевыми битами до long; преобразование long к float |
| unsigned short | double | дополнение нулевыми битами до long; преобразование long к double |
| unsigned long | char | сохранение младшего байта |
| unsigned long | short | сохранение младшего слова |
| unsigned long | long | сохранение битового представления; старший бит становится знаковым |
| unsigned long | unsigned char | сохранение младшего байта |
| unsigned long | unsigned short | сохранение младшего слова |
| unsigned long | float | преобразование к long; преобразование long к float |
| unsigned long | double | преобразование к long; преобразование long к double (в версии 5 СП MSC это преобразование производится напрямую, без промежуточного типа long) |
Примечание. В СП MSC и СП ТС тип unsigned int эквивалентен типу unsigned short и преобразование для типа unsigned int производится как для типа unsigned short. В некоторых реализациях языка Си тип unsigned int эквивалентен типу unsigned long и преобразование для типа int производится как для типа unsigned long.
Преобразование плавающих типов Значения типа float преобразуются к типу double без потери точности. Значения типа double при преобразовании к типу float представляются с некоторой потерей точности. Однако если порядок значения типа double слишком велик для представления экспонентой значения типа float, то происходит потеря значимости, о чем сообщается во время выполнения.