Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное

Ритчи Деннис М.

2.11 Условные выражения

Инструкции

if (a › b)

 z = a;

else

 z = b;

пересылают в z большее из двух значений a и b. Условное выражение, написанное с помощью тернарного (т. е. имеющего три операнда) оператора "?: ", представляет собой другой способ записи этой и подобных ей конструкций. В выражении

выр₁ ? выр₂ : выр₃

первым вычисляется выражение выр₁. Если его значение не нуль (истина), то вычисляется выражение

выр₂, и значение этого выражения становится значением всего условного выражения. В противном случае вычисляется выражение выр₃ и его значение становится значением условного выражения. Следует отметить, что из выражений выр₂ и выр₃ вычисляется только одно из них. Таким образом, чтобы установить в z большее из a и b, можно написать

z = (a › b) ? a: b; /* z = max(a, b) */

Следует заметить, что условное выражение и в самом деле является выражением, и его можно использовать в любом месте, где допускается выражение. Если выр₂ и выр₃ принадлежат разным типам, то тип результата определяется правилами преобразования, о которых шла речь в этой главе ранее. Например, если f имеет тип float, а n - тип int, то типом выражения

(n › 0) ? f : n

будет float вне зависимости от того, положительно значение n или нет.

Заключать в скобки первое выражение в условном выражении не обязательно, так как приоритет ?: очень низкий (более низкий приоритет имеет только присваивание), однако мы рекомендуем всегда это делать, поскольку благодаря обрамляющим скобкам условие в выражении лучше воспринимается.

Условное выражение часто позволяет сократить программу. В качестве примера приведем цикл, обеспечивающий печать n элементов массива по 10 на каждой строке с одним пробелом между колонками; каждая строка цикла, включая последнюю, заканчивается символом новой строки:

for (i = 0; i ‹ n; i++)

 printf("%6d %c", a[i], (i%10 == 9 || i == n-1) ? '\n' : ' ');

Символ новой строки посылается после каждого десятого и после n-го элемента. За всеми другими элементами следует пробел. Эта программа выглядит довольно замысловато, зато она более компактна, чем эквивалентная программа с использованием if-else. Вот еще один хороший пример:

printf("Вы имеете %d элемент%s: \n", n, (n%10 == 1 && n%100 != 11)?

 " ": ((n%100 ‹ 10 || n%100 › 20) && n%10 ›= 2 && n%10 ‹= 4) ?

 "a": "ов");

Упражнение 2.10. Напишите функцию lower, которая переводит большие буквы в малые, используя условное выражение (а не конструкцию if-else).

2.12 Приоритет и очередность вычислений

В таблице 2.1 показаны приоритеты и очередность вычислений всех операторов, включая и те, которые мы еще не рассматривали. Операторы, перечисленные на одной строке, имеют одинаковый приоритет: строки упорядочены по убыванию приоритетов; так, например, *, / и % имеют одинаковый приоритет, который выше, чем приоритет бинарных + и -. "Оператор" относится к вызову функции. Операторы -› и . (точка) обеспечивают доступ к элементам структур; о них пойдет речь в главе 6, там же будет рассмотрен и оператор sizeof (размер объекта). Операторы * (косвенное обращение по указателю) и & (получение адреса объекта) обсуждаются в главе 5. Оператор "запятая" будет рассмотрен в главе 3.

Таблица 2.1. Приоритеты и очередность вычислений операторов

Операторы	Выполняются
[] -› .	слева направо
! ~ ++ -- + - * & (type) sizeof	справа налево
* / %	слева направо
+ -	слева направо
‹‹ ››	слева направо
‹ ‹= › ›=	слева направо
== !=	слева направо
&	слева направо
^	слева направо
|	слева направо
&&	слева направо
||	слева направо
?:	справа налево
= += -= *= /= %= &= ^= |= ‹‹= ››=	справа налево
,	слева направо

Примечание. Унарные операторы +, – , * и & имеют более высокий приоритет, чем те же бинарные операторы.

Заметим, что приоритеты побитовых операторов &, ^ и | ниже, чем приоритет == и !=, из-за чего в побитовых проверках, таких как

if ((x & MASK) == 0)…

чтобы получить правильный результат, приходится использовать скобки. Си подобно многим языкам не фиксирует очередность вычисления операндов оператора (за исключением &&, ||, ?: и ,). Например, в инструкции вида

x = f + g;

f может быть вычислена раньше g или наоборот. Из этого следует, что если одна из функций изменяет значение переменной, от которой зависит другая функция, то помещаемый в x результат может зависеть от очередности вычислений. Чтобы обеспечить нужную последовательность вычислений, промежуточные результаты можно запоминать во временных переменных.

Очередность вычисления аргументов функции также не определена, поэтому на разных компиляторах

printf("%d %d\n", ++n, power(2, n)); /* НЕВЕРНО*/

может давать несовпадающие результаты. Результат вызова функции зависит от того, когда компилятор сгенерирует команды увеличения n - до или после обращения к power. Чтобы обезопасить себя от возможного побочного эффекта, достаточно написать

++n;

printf("%d %d\n", n, power(2, n));

Обращения к функциям, вложенные присвоения, инкрементные и декрементные операторы дают "побочный эффект", проявляющийся в том, что при вычислении выражения значения некоторых переменных изменяются. В любом выражении с побочным эффектом может быть скрыта трудно просматриваемая зависимость результата выражения от очередности изменения значений переменных, входящих в выражение. В такой, например, типично неприятной ситуации

a[i] = i++; /* I.B.: doubtful example */

возникает вопрос: массив a индексируется старым или измененным значением i? Компиляторы могут по-разному генерировать программу, что проявится в интерпретации данной записи. Стандарт сознательно устроен так, что большинство подобных вопросов оставлено на усмотрение компиляторов, так как лучший порядок вычислений определяется архитектурой машины. Стандартом только гарантируется, что все побочные эффекты при вычислении аргументов проявятся перед входом в функцию. Правда, в примере с printf это нам не поможет.