Константы перечисляемого типа.

enum тип_перечисления (список_именованных_констант);

Если в списке нет ни одного элемента со знаком «=», то значения констант начинаются с 0 и увеличиваются на 1 слева направо.

Например:

enum (ONE=1, TWO, THREE, FOUR);

enum DAY (SUNDAY, MONDAY);

Таким образом, TWO равно 2, SUNDAY имеет значение 0.

 

5.2. Строки или строковые константы

 

Формально строки (в соответствии со стандартом) не относятся к константам языка Си, и представляют собой отдельный тип его лексем. Для них в литературе используется еще одно название «строковые литералы». Строковая константа определяется как последовательность символов, заключенная в двойные кавычки (не в апострофы):

“образец строки”. Среди них могут быть и Esc последовательности.

5.2.1. Переменные и именованные константы

Переменная как объект. При задании значения переменной в соответствующую ей область памяти помещается код этого значения. Доступ к значению переменной наиболее естественно обеспечивает ее имя, а доступ к участку памяти возможен только по его адресу.

Определение переменных. Каждая переменная перед ее использованием в программе должна быть определена, т.е. для переменной должна быть выделана память. Размер участка памяти, выделяемой для переменной, и интерпретация содержимого зависят от типа, указанного в определении переменной. Определены целочисленные типы (перечислены в порядке неубывания длины внутреннего представления):

char – целый длиной не менее 8 бит;

short int – короткий целый (допустима аббревиатура short);

int - целый;

long - длинный целый.

 

 

Каждый из целочисленных типов может быть определен либо как знаковый signed либо как беззнаковый unsigned (по умолчанию signed).

Различия между этими двумя типами – в правилах интерпретации старшего бита внутреннего представления. Спецификатор signed требует, чтобы старший бит внутреннего представления воспринимался как знаковый; unsigned означает, что старший бит внутреннего представления входит в код представляемого числового значения, которое считается в этом случае беззнаковым. Выбор знакового или представления определяет предельные значения, которые можно представить с помощью описанной переменной.

Допустимо отдельное использование обозначений (спецификаторов) «знаковости». При этом

signed эквивалентно signed int;

unsigned эквивалентно unsigned int;

 

Примеры определения целочисленных переменных:

char symbol, cc;

unsigned char code;

int number, row;

unsigned long long_number;

Стандартом языка введены следующие вещественные типы:

 

float - вещественный одинарной точности;

double - вещественный удвоенной точности;

long double - вещественный максимальной точности.

 

Значение всех вещественных типов в ЭВМ представляются с «плавающей точкой», т.е. с мантиссой и порядком, как было рассмотрено при определении констант.

Например:

float x, X, cc3;

double e, S3;

 

Предельные значения переменных. Стандарт требует, чтобы для значений типа short и int было отведено не менее 16 бит, для long – не менее 32 бит. При этом размер long должен быть не менее размера int, а int – не менее short. Ниже в таблице приведены возможные значения типов данных для конкретной реализации.

 

Таблица 2. Предельные значения переменных

Тип данных	Размер, бит	Диапазон значений
unsigned char		0…255
char		-128…127
enum		-32768…32767
unsigned int		0…65535
short int (short)		-32768…32767
unsigned short		0…65535
int		-32768…32767
unsigned long		0…4294967295
long		-2147483648…2147483647
float		3.4E-38…3.4E+38
double		1.7E-308…1.7E+308
long double		3.4E-4932…1.1E_4932

 

Инициализация переменных. В соответствии с синтаксисом языка переменные автоматической памяти после определения по умолчанию имеют неопределенные значения. Однако, переменным можно присваивать начальные значения, явно указывая их в определениях:

тип имя_переменной= начальное_значение;

Этот прием назван инициализацией. В отличие от присваивания, которое осуществляется в процессе выполнения программы, инициализация выполняется при выделении для переменной участка памяти. Примеры определения с инициализацией:

float pi=3.1415, cc=1.23;

 

Именованные константы. В языке Си, кроме переменных могут быть определены константы, имеющие фиксированные названия (имена). В качестве имен констант используются произвольно выбираемые программистом идентификаторы, не совпадающие с ключевыми словами и с другими именами объектов. Традиционно принято, что для обозначений констант выбирают идентификаторы из больших букв латинского алфавита и символов подчеркивания. Такое соглашение позволяет при просмотре большого текста программы на языке Си легко отличать имена переменных от названий констант.

Первая возможность определения именованных констант – это перечисляемые константы, вводимые с использованием служебного слова enum.

Вторую возможность вводить именованные константы обеспечивают определения такого вида:

const тип имя_константы=значение_константы;

Здесь const – квалификатор типа, указывающий, что определяемый объект имеет постоянное значение, т.е. доступен только для чтения; тип – один из типов объектов; имя_константы – идентификатор; значение_константы должно соответствовать ее типу. Примеры:

const double E=2.7182;

const F=765;

В последнем определении тип константы не указан, по умолчанию ей приписывается тип int.

Третья возможность вводить именованные константы обеспечивает препроцессорная директива

#define имя_константы значение константы

Точка с запятой в определении отсутствует.

Пример:

#define EULER 2.718282

Отличие определения именованной константы от определения препроцессорной константы с таким же значением состоит внешне в том, что в определении константы Е явно задается ее тип, а при препроцессорном определении константы EULER ее тип определяется «внешним видом» значения константы.

Однако различия между обычной именованной константой и препроцессорной константой, вводимой директивой #define, гораздо глубже и принципиальнее. До начала компиляции текст программы на языке Си обрабатывается специальным компонентом транслятора – препроцессором. Если в тексте встречается директива

#define EULER 2.718282

а ниже ее в тексте используется имя константы EULER, например, в таком виде:

double mix= EULER;

d=alfa*EULER;

то препроцессор заменит каждое обозначение EULER на ее значение и сформирует такой текст:

double mix=2.718282;

d=alfa*2.718282;

Далее текст от препроцессора поступает к компилятору, который уже «и не вспомнит» о существовании имени EULER, использованного в препроцессорной директиве #define.

 

Именно с помощью набора именованных препроцессорных констант стандарт языка Си рекомендует авторам компиляторов определять предельные значения всех основных типов данных. Для этого в языке определен набор фиксированных имен, каждое из которых является именем одной из констант, определяющих то или иное предельно значение.

Например:

FLT_MAX - максимальное число с плавающей точной типа float;

CHAR_DIT - количество битов в байте;

INT_MIN - минимальное значение для данных типа int.

Чтобы использовать в программе указанные именованные препроцессорные константы, недостаточно записать их имена в программе. Предварительно в текст программы необходимо включить препроцессорную директиву такого вида:

#include < имя_заголовочного _файла >,

где в качестве имени_заголовочного _файла подставляется:

limits.h - для данных целых типов;

float.h - для вещественных данных.

Такой подход к определению предельных значений с помощью препроцессорных констант, сохраняемых в библиотечных файлах, позволяет писать программы, не зависящие от реализации, что обеспечивает их достаточную мобильность.

 

5.3. Операция

Знаки операций. Для формирования и последующего вычисления выражений используются операции. Для изображения одной операций в большинстве случаев используется несколько символов.

Таблица 3. Знаки операций.

Ранг	Операция	Ассоциативность
	() [ ] ->.	®
	! ~ + - ++ -- & * (мин) sizeof
	* / % (мультикативные бинарные)	®
	+ - (аддитивные бинарные)	®
	<< >> (поразрядного сдвига)	®
	< <= >= > (отношение)	®
	==!= (отношение)	®
	& (поразрядная конъюнкция «ИЛИ»)	®
	^ (поразрядное исключающее «ИЛИ»)	®
	| (поразрядная дизъюнкция «ИЛИ»)	®
	&& (конъюнкция «И»)	®
	|| (дизъюнкция «ИЛИ»)	®
	?:
	= *= /= %= += -= &= ^= |= <<= >>=
	, (операция «запятая»)	®

 

Унарные (одноместные) операции. Для изображения одноместных префиксных о постфиксных операций используются следующие символы:

& - операция получения адреса операнда (ранг 2);

* - операция обращения по адресу, т.е. раскрытия ссылки, иначе операция разыменования (доступа по адресу к значению того объекта, на который указывает операнд). Операндом должен быть указатель (ранг 2);

- - унарный минус, изменяет знак арифметического операнда (ранг 2);

+ - унарный плюс, введен для симметрии с унарным минусом (ранг 2);

~ - поразрядное инвертирование внутреннего двоичного кода целочисленного аргумента – побитовое отрицание (ранг 2);

! - НЕ логическое отрицание значения операнда (ранг 2). Отрицание любого ненулевого числа будет 0, а отрицанием нуля будет 1. Таким образом:!1 равно 0;!2 равно 0;!0 равно 1;

++ - увеличение на единицу (инкремент или автоувеличение – ранг 2); имеет две формы:

префиксная операция – увеличение значения операнда на 1 до его использования. Ассоциативность справа в соответствии со стандартом.

постфиксная операция – увеличение значения операнда на 1 после его использования. Ассоциативность слева в соответствии со стандартом.

Операнд для операции ++ (и для операции --) не может быть константой либо произвольным выражением. Записи ++5 или 84++ будут неверными. ++(j+k) также неверная запись. Операндами унарных операций ++ и – должны быть всегда модифицируемые именующие выражения (l – value, left – value, l – значение, леводопустимое выражение). Термины «леводопустимое выражение» и «l-значение» происходят от объяснения действия операции присваивания Е = D, в которой операнд Е слева от знака операции присваивания может быть только модифицируемым l-значением. Примером модифицируемого l-значения служит имя переменной, которой выделена память. Таким образом, l-значение – ссылка на область памяти, значение которой доступно изменениям;

-- - уменьшение на единицу (декремент или автоуменьшение – ранг 2) – унарная операция, операндом которой должно быть леводопустимое выражение, т.е. не константа и не выражение:

префиксная операция – уменьшение на 1 значения операнда до его использования;

постфиксная операция – уменьшение на 1 значения операнда после его использования;

sizeof - операция (ранг 2) вычисление размера (в байтах) для объекта того типа, который имеет операнд. Разрешены два формата операции:

sizeof выражение

sizeof (тип)

sizeof не вычисляет значения выражения, а только определяет его тип, для которого затем вычисляется размер.

 

Бинарные (двуместные) операции делятся на следующие группы:

§ аддитивные;

§ мультипликативные;

§ сдвигов;

§ поразрядные;

§ операции отношений;

§ логические;

§ присваивания;

§ выбора компонента структурированного объекта;

§ операция «запятая»;

§ скобки в качестве операций.

Аддитивные операции

+ - бинарный плюс – сложение арифметических операндов или сложение указателя с целочисленным операндом (ранг 4);

- - бинарный минус – вычитание арифметических операндов или вычитание указателей (ранг 4).

Мультипликативные операции:

* - умножение операндов арифметического типа (ранг 3);

/ - деление операндов арифметического типа (ранг 3). При целочисленных операндах абсолютное значение результата округляется до целого. Например, 20/3 равно 6.

% - получение остатка от деления целочисленных операндов (деление по модулю – ранг 3). При неотрицательных операндах остаток положительный. В противном случае остаток определяется реализацией.

Операции сдвига (определены только для целочисленных операндов). Формат выражения с операцией сдвига:

<< - сдвиг влево битового представления значения левого целочисленного операнда на количество разрядов, равное значению правого целочисленного операнда (ранг 5);

>> - сдвиг вправо битового представления значения левого целочисленного операнда на количество разрядов, равное значению правого целочисленного операнда (ранг 5).

Поразрядные операции:

& - поразрядная конъюнкция (И) битовых представлений значений целочисленных операндов (ранг 8);

| - поразрядная дизъюнкция (ИЛИ) битовых представлений значений целочисленных операндов (ранг 10);

^ - поразрядное исключающее ИЛИ битовых представлений значений целочисленных операндов (ранг 9).

Результат выполнения операций сдвига и поразрядных операций:

4<<2 равняется 16

5>>1 равняется 2

6&5 равняется 4

6>5 равняется 7

6^5 равняется 5

Операции отношений (сравнения):

< меньше, чем (ранг 6);

> больше, чем (ранг 6);

<= меньше или равно (ранг 6);

>= больше или равно (ранг 6);

== равно (ранг 7);

!= не равно (ранг 7).

Операнды операций отношений должны быть арифметического типа или могут быть указателями. Результат целочисленный: 0 (ложь) или 1 (истина). Последние две операции (операции сравнения на равенство) имеют более низкий приоритет по сравнению с остальными операциями отношений. Таким образом, выражение (x<B= A<x) есть 1, когда x, A,B равны.

Логические бинарные операции:

&& - конъюнкция (И) арифметических операндов или отношений (ранг 2). Целочисленный результат 0 (ложь) или 1 (истина).

|| - дизъюнкция (ИЛИ) арифметических операндов или отношений (ранг 12). Целочисленный результат 0 (ложь) или 1 (истина).