LEKCJA 10 Jakie operatory stosuje C++.
_______________________________________________________________
Podczas tej lekcji:
* Poznasz operatory języka C++.
* Przetestujesz działanie niektórych operatorów.
* Dowiesz się więcej o deklarowaniu i inicjowaniu zmiennych.
_______________________________________________________________

Słów kluczowych jest w języku C++ stosunkowo niewiele, za to
operatorów wyraźnie więcej niż np. w Basicu. Z kilku operatorów
już korzystałeś w swoich programach. pełną listę operatorów
wraz z krótkim wyjaśnieniem przedstawiam poniżej. Operatory C++
są podzielone na 16 grup i można je scharakteryzować:

* priorytetem
** najwyższy priorytet ma grupa 1 a najniższy grupa 16 -
przecinek, np. mnożenie ma wyższy priorytet niż dodawanie;
** wewnątrz każdej z 16 grup priorytet operatorów jest równy;
* łącznością (wiązaniem).

[S!] Precedence - kolejność, priorytet.
________________________________________________________________
Dwie cechy opertorów C++ priorytet i łączność decydują o
sposobie obliczania wartości wyrażeń.
Precedence - kolejność, priorytet.
Associativity - asocjatywność, łączność, wiązanie. Operator jest
łączny lewo/prawo-stronnie, jeśli w wyrażeniu zawierającym na
tym samym poziomie hierarchii nawiasów min. dwa identyczne
operatory najpierw jest wykonywany operator lewy/prawy. Operator
jest łączny, jeśli kolejność wykonania nie wpływa na wynik.
________________________________________________________________

Przykład:
a+b+c+d = (a+d)+(c+b)

[S]
________________________________________________________________
ASSIGN(ment) - Przypisanie.
EQAL(ity) - Równy, odpowiadający.
BITWISE - bit po bicie (bitowo).
REFERENCE - odwołanie do..., powołanie się na..., wskazanie
na... .

Funkcje logiczne:
OR - LUB - suma logiczna (alternatywa).
AND - I - iloczyn logiczny.
XOR (eXclusive OR) - ALBO - alternatywa wyłączająca.
NOT - NIE - negacja logiczna.
________________________________________________________________


Oznaczenia łączności przyjęte w Tabeli:

{L->R} €€€(Left to Right) z lewa na prawo.
{L<<-R} €€(Right to Left) z prawa na lewo.


Lista operatorów języka C++.
________________________________________________________________
Kategoria€| Operator€€€€€| €€€Co robi / jak dziaÅ‚a
----------|--------------|--------------------------------------

1. Highest| ()€€€€€€€€€€€| * ogranicza wyrażenia,
(Najwyższy|Parentheses | * izoluje wyrażenia warunkowe,
priorytet)|€€€€€€€€€€€€€€| * wskazuje na wywoÅ‚anie funkcji,
{L->R}€€€|€€€€€€€€€€€€€€| grupuje argumenty funkcji.
€€€€€€€€€€|--------------|--------------------------------------
€€€€€€€€€€| []€€€€€€€€€€€| zawartość jedno- lub wielowymiarowych
€€€€€€€€€€|Brackets | tablic
€€€€€€€€€€|--------------|--------------------------------------
€€€€€€€€€€| . |(direct component selector)
€€€€€€€€€€| -> |(indirect, or pointer, selection)
€€€€€€€€€€|€€€€€€€€€€€€€€| BezpoÅ›rednie lub poÅ›rednie wskazanie
| | elementu unii bądź struktury.
|--------------|--------------------------------------
| :: | Operator specyficzny dla C++.
| | Pozwala na dostęp do nazw GLOBALNYCH,
| | nawet jeśli zostały "przysłonięte"
| | przez LOKALNE.
----------|--------------|--------------------------------------
2. €€€€€€€| ! €€€€€€€€€€€| Negacja logiczna (NOT)
Jednoar-€|--------------|------------------------------------
gumentowe | ~ | Zamiana na kod KOMPLEMENTARNY bit po
(Unary) | | bicie. Dotyczy liczb typu int.
{L<<-R} |--------------|--------------------------------------
| + | Bez zmiany znaku (Unary plus)
|--------------|--------------------------------------
| - | Zmienia znak liczby / wyrażenia
| | (Unary minus)
|--------------|--------------------------------------
| ++ | PREinkrementacja/POSTinkrementacja
|--------------|--------------------------------------
| -- | PRE/POSTdekrementacja
|--------------|--------------------------------------
| & | Operator adresu(Referencing operator)
|--------------|--------------------------------------
| * | Operator wskazania
| | (Dereferencing operator)
|--------------|--------------------------------------
| sizeof | Zwraca wielkość argumentu w bajtach
|--------------|--------------------------------------
| new | Dynamiczne zarządzanie pamięcią:
| delete | new - przydziela pamięć,
| | delete - likwiduje przydział pamięci
----------|--------------|--------------------------------------
3. Multi- | * | Mnożenie (UWAGA: Druga rola "*")
plikatywne|--------------|--------------------------------------
{L->R} | / | Dzielenie
|--------------|--------------------------------------
| % | Reszta z dzielenia (modulo)
----------|--------------|--------------------------------------
4. Dostępu| .* | Operatory specyficzne dla C++.
(Member |(dereference) | Skasowanie bezpośredniego wskazania
access) | | na członka klasy (Class Member).
{L->R} |--------------|--------------------------------------
| ->* | Skasowanie pośredniego wskazania typu
objektowe | | "wskaźnik do wskaźnika"
----------|--------------|--------------------------------------
5. Addy - | + | Dodawanie dwuargumentowe.
tywne |--------------|--------------------------------------
{L->R} | - | Odejmowanie dwuargumentowe.
----------|--------------|--------------------------------------
6. Przesu-| << | Binarne przesunięcie w lewo.
nięcia |--------------|--------------------------------------
(Shift) | >> | Binarne przesunięcie w prawo.
{L->R} | | (bit po bicie)
----------|--------------|--------------------------------------
7. Relacji| < | Mniejsze niż...
{L->R} |--------------|--------------------------------------
| > | Większe niż....
|--------------|--------------------------------------
| <= | Mniejsze lub równe.
|--------------|--------------------------------------
| >= | Większe lub równe.
----------|--------------|--------------------------------------
8.Równości| == | Równe (równa się).
{L->R} | != | Nie równe.
----------|--------------|--------------------------------------
9. | & | AND binarnie (Bitwise AND)
{L->R} | | UWAGA: Druga rola "&".
----------|--------------|--------------------------------------
10. | ^ | XOR binarnie (Alternatywa wyłączna).
{L->R} | | UWAGA: To nie potęga !
----------|--------------|-------------------------------------
11.{L->R} | | | OR binarnie (bit po bicie)
----------|--------------|-------------------------------------
12.{L->R} | && | Iloczyn logiczny (Logical AND).
----------|--------------|-------------------------------------
13.{L->R} | || | Suma logiczna (Logical OR).
----------|--------------|--------------------------------------
14. Oper. | ?: | Zapis a ? x : y oznacza:
Warunkowy | | "if a==TRUE then x else y"
Conditional | gdzie TRUE to logiczna PRAWDA "1".
{L<<-R} | |
----------|--------------|--------------------------------------
15. Przy- | = | Przypisz wartość (jak := w Pascalu)
pisania |--------------|--------------------------------------
{L<<-R} | *= | Przypisz iloczyn. Zapis X*=7
| | oznacza: X=X*7 (o 1 bajt krócej!).
|--------------|--------------------------------------
| /= | Przypisz iloraz.
|--------------|--------------------------------------
| %= | Przypisz resztÄ™ z dzielenia.
|--------------|--------------------------------------
| += | Przypisz sumÄ™ X+=2 oznacza "X:=X+2"
|--------------|--------------------------------------
| -= | Przypisz różnicę X-=5 ozn. "X:=X-5"
|--------------|--------------------------------------
| &= | Przypisz iloczyn binarny ( Bitwise
| | AND)
| | bit po bicie.
|--------------|--------------------------------------
| ^= | Przypisz XOR bit po bicie.
|--------------|--------------------------------------
| |= | Przypisz sumÄ™ log. bit po bicie.
|--------------|--------------------------------------
| <<= | Przypisz wynik przesunięcia o jeden
| | bit w lewo.
|--------------|--------------------------------------
| >>= | j. w. o jeden bit w prawo.
----------|--------------|--------------------------------------
16. Prze- | , | Oddziela elementy na liście argu -
cinek | | mentów funkcji,
(Comma) | | Stosowany w specjalnych wyrażeniach
{L->R} | | tzw. "Comma Expression".
----------|--------------|-------------------------------------
UWAGI:
* Operatory # i ## stosuje siÄ™ tylko w PREPROCESORZE.
* Operatory << i >> mogą w C++ przesyłać tekst do obiektów cin i

cout dzięki tzw. Overloadingowi (rozbudowie, przeciążeniu)
operatorów. Takiego rozszerzenia ich działania dokonali już
programiści producenta w pliku nagłówkowym IOSTREAM.H>


Gdyby okazało się, że oferowane przez powyższy zestaw operatory
nie wystarczajÄ… Ci lub niezbyt odpowiadajÄ…, C++ pozwala na tzw.
OVERLOADING, czyli przypisanie operatorom innego, wybranego
przez użytkownika działania. Można więc z operatorami robić
takie same sztuczki jak z identyfikatorami. Sądzę jednak, że ten
zestaw nam wystarczy, w każdym razie na kilka najbliższych
lekcji.

Podobnie, jak pieniÄ…dze na bezludnej wyspie, niewiele warta jest
wiedza, której nie można zastosować praktycznie. Przejdźmy więc
do czynu i przetestujmy działanie niektórych operatorów w
praktyce.

TEST OPERATORÓW JEDNOARGUMENTOWYCH.

Otwórz plik nowego programu:
* Open [F3],
* Wpisz:

A:\UNARY.CPP

* Wybierz klawisz [Open] w okienku lub naciśnij [Enter].

Wpisz tekst programu:

[P017.CPP ]

// UNARY.CPP - operatory jednoargumentowe

# include
# include
float x;

void main(void)
{
clrscr();
for(;;)
{
printf("\n Podaj liczbe...\n");
scanf("%f", &x);
printf("\n%f\t%f\t%f\n", x, +x, -x );
printf("\n%f", --x );
printf("\t%f", x );
printf("\t%f", ++x);
if(getch() = '.') break;
};
}


Zwróć uwagę, że po nawiasie zamykającym pętlę nie ma tym razem
żadnego rozkazu. Nie wystąpi także ostrzeżenie (Warning:) przy
kompilacji.

Uruchom program Run | Run. Popraw ewentualne błędy.

Podając różne wartości liczby x:
- dodatnie i ujemne,
- całkowite i rzeczywiste,
przeanalizuj działanie operatorów.
Przerwij program naciskajÄ…c klawisz [.]

Zmodyfikuj w programie deklaracjÄ™ typu zmiennej X wpisujÄ…c
kolejno:
- float x; (rzeczywista)
- int x; €€€€€€(caÅ‚kowita)
- short int x; €€€€€(krótka caÅ‚kowita)
- long int x;€€€€€(dÅ‚uga caÅ‚kowita)

Zwróć uwagę, że zmiana deklaracji zmiennej bez JEDNOCZESNEJ
zmiany formatu w funkcjach scanf() i printf() spowoduje
komunikaty o błędach.

Spróbuj samodzielnie dobrać odpowiednie formaty w funkcjach
scanf() i printf(). Spróbuj zastosować zamiast funkcji printf()
i scanf() strumienie cin i cout. Pamiętaj o dołączeniu
właściwych plików nagłówkowych.

Jeśli miałeś kłopot z dobraniem stosownych formatów, nie
przejmuj się. Przyjrzyj się następnym przykładowym programom.
Zajmijmy się teraz dokładniej INKREMENTACJĄ, DEKREMENTACJĄ i
OPERATORAMI PRZYPISANIA.

1. Zamknij zbędne okna na ekranie. Pamuiętaj o zapisaniu
programów na dyskietkę/dysk w tej wersji, która poprawnie działa

lub w ostatniej wersji roboczej.
2. Otwórz plik:
ASSIGN.CPP
3. Wpisz tekst programu:

[P018.CPP]

# include
# include

long int x;
short int krok;
char klawisz;

int main()
{
clrscr();
printf("Test operatora przypisania += \n");
x=0;
printf("Podaj KROK ? \n");
scanf("%d",&krok);
for(;;)
{
printf("\n%d\n", x+=krok);
printf("[Enter] - dalej [K] - Koniec\n");
klawisz = getch();
if (klawisz=='k'|| klawisz=='K') goto koniec;
}
koniec:
printf("\n Nacisnij dowolny klawisz...");
getch();
return 0;
}

W tym programie już sami "ręcznie" sprawdzamy, czy nie pora
przerwać pętlę. Zamiast użyć typowej instrukcji break (przerwij)

stosujemy nielubiane goto, gdyż jest bardziej uniwersalne i w
przeciwieństwie do break pozwala wyraźnie pokazać dokąd
następuje skok po przerwaniu pętli. Zwróć uwagę na nowe elementy

w programie:

* DEKLARACJE ZMIENNYCH:
long int x; (długa, całkowita)
short int krok; €€€€(krótka, caÅ‚kowita)
char klawisz;€€€€€(zmienna znakowa)

* INSTRUKCJĘ WARUNKOWĄ:
if (KLAWISZ=='k'|| KLAWISZ=='K') goto koniec;
(JEŻELI zmienna KLAWISZ równa się "k" LUB równa się "K"
idź do etykiety "koniec:")
* Warunek sprawdzany po słowie if jest ujęty w nawiasy.
* Nadanie wartości zmiennej znakowej char klawisz przez funkcję:

klawisz = getch();

4. Skompiluj program. Popraw ewentualne błędy.
5. Uruchom program. Podając różne liczby (tylko całkowite!)
prześledź działanie operatora.
6. Zapisz poprawnÄ… wersjÄ™ programu na dysk/dyskietkÄ™ [F2].
7. Jeśli masz już dość, wyjdź z TC - [Alt]-[X], jeśli nie,
pozamykaj tylko zbędne okna i możesz przejść do zadań do
samodzielnego rozwiÄ…zania -> [Z]!

[Z]
________________________________________________________________
1. Do programu przykładowego wstaw kolejno różne operatory
przypisania:

*=, -=, /= itp.

Prześledź działanie operatorów.

2. W programie przykładowym zmień typ zmiennych:
long int x; na float x;
short int KROK; float KROK;
Przetestuj działanie operatorów w przypadku liczb
zmiennoprzecinkowych.

3. Zapisz w języku C++
* negacjÄ™ iloczynu logicznego,
* sumę logiczną negacji dwu warunków.
________________________________________________________________

TEST OPERATORÓW PRE/POST-INKREMENTACJI.

W następnym programie zilustrujemy działanie wszystkich pięciu
operatorów inkrementacji (dekrementacja to też inkrementacja
tylko w przeciwnÄ… stronÄ™).

[P019.CPP]

# include
# include

int b,c,d,e;
int i;
int STO = 100;

void main(void)
{
clrscr();
printf("Demonstruje dzialanie \n");
printf(" PREinkrementacji POSTinkrementacji");
printf("\nNr€€€€--X€€€€€€++X€€€€€€€€€€€€X--€€€€€€€X++ \n");

b = c = d = e = STO;
for(i=1; i<6; i++)
{
printf("%d\t%d\t%d\t\t%d\t%d\t\n", i,--b,++c,d--,e++);
}
getch();
}

[S!] PRE / POSTINKREMENTACJA.
________________________________________________________________
INKREMENTACJA oznacza zwiększenie liczby o jeden,
DEKREMENTACJA oznacza zmniejszenie liczby o jeden.
PRE oznacza wykonanie in/de-krementacji przed użyciem zmiennej,
POST - in/de-krementację po użyciu zmiennej.
________________________________________________________________

Działanie możesz prześledzić na wydruku, który powinien Ci dać
program przykładowy INDEKREM.CPP:

Demonstruje dzialanie
PREinkrementacji POSTinkrementacji
Nr€€€€--X€€€€€€++X€€€€€€€€€€€€X--€€€€€€€X++
1 99 101 100 100
2 98 102 99 101
3 97 103 98 102
4 96 104 97 103
5 95 105 96 104

JAK KORZYSTAĆ Z DEBUGGERA?

Uruchom program powtórnie naciskając klawisz [F7]. Odpowiada to
poleceniu Trace into (włącz śledzenie) z menu Run. Prześledzimy
działanie programu przy pomocy Debuggera.

Po wykonaniu kompilacji (lub odstąpieniu od kompilacji, jeśli
nie dokonałeś zmian w programie) pojawił się na ekranie pasek
wyróżnienia wokół funkcji main(), bo to od niej rozpoczyna się
zawsze wykonanie programu. Naciśnij powtórnie [F7].

Pasek przesunÄ…Å‚ siÄ™ na funkcjÄ™ clrscr();. MignÄ…Å‚ na chwilÄ™ ekran

użytkownika, ale na razie nie ma po co tam zaglądać, więc
wykonamy kolejne kroki. Podam klejno: [Klawisz]-[wiersz].

[F7] - printf("DemonstrujÄ™...");

Zaglądamy na ekran użytkownika [Alt]-[F5].....[Enter] - wracamy
do edytora.

[F7],[F7]... doszliśmy do wiersza
b=c=d=e=STO;

Zapraszamy teraz debugger do pracy wydajÄ…c mu polecenie "Wykonaj
InspekcjÄ™" [Alt]-[D] | Inspect. Pojawia siÄ™ okienko dialogowe
"Inspect".
* Wpisz do okienka tekstowego nazwę zmiennej b i naciśnij
[Enter].

Pojawiło się okienko dialogowe "Inspecting b" zawierające
fizyczny adres pamięci RAM, pod którym umieszczono zmienną b i
wartość zmiennej b (zero; instrukcja przypisania nada jej
wartość 100). Naciśnij [Esc]. Okienko zniknęło.

[F7] - for(i=1; i<6; i++);

* Naprowadź kursor na zmienną d w tekście programu i wykonaj
inspekcję powtórnie [Alt]-[D], [I]. Jak widzisz w okienku
zmiennej d została nadana wartość 100. Naciśnij [Esc].

Dokonamy teraz modyfikacji wartości zmiennej przy pomocy
polecenia Evaluate and Modify (sprawdź i zmodyfikuj) z menu
Debug.
* Naciśnij klawisze [Alt]-[D], [E]. Pojawiło się okienko
dialogowe "Evaluate and Modify". W okienku tekstowym
"Expression" (wyrażenie) widzisz swoją zmienną d.
* Przejdź przy pomocy [Tab] do okienka tekstowego "New Value"
(nowa wartość) i wpisz tam liczbę 1000. Naciśnij [Enter] a
następnie [Esc]. Okienko zamknęło się. Zmiana wartości zmiennej
została dokonana.

[F7] - printf("...") - wnętrze pętli for.

[F7] - wykonała się pętla.

Obejrzyjmy wyniki [Alt]-[F5].

W czwartej kolumnie widzisz efekt wprowadzonej zmiany:

Demonstruje dzialanie
PREinkrementacji POSTinkrementacji
Nr€€€€--X€€€€€€++X€€€€€€€€€€€€X--€€€€€€€X++
1 99 101 1000 100
2 98 102 999 101
3 97 103 998 102
4 96 104 997 103
5 95 105 996 104

Zwróć uwagę w programie przykładowym na:

* Zliczanie ilości wykonanych przez program pętli.

int i; (deklaracja, że i będzie zmienną całkowitą)
...
i=1; (zainicjowanie zmiennej, nadanie początkowej wartości)
...
i++; (powiększanie i o 1 w każdej pętli)
...
i<6 (warunek kontynuacji)


* Możliwość grupowej deklaracji zmiennych tego samego typu:
int b,c,d,e;

[Z]
________________________________________________________________
4. Zmień w programie przykładowym wartość początkową STO na
dowolną inną - np. zero. Przetestuj działanie programu.
5. Sprawdź, czy można wszystkie zmienne używane w programie
przykładowym zadeklarować wspólnie (jeden wiersz zamiast
trzech).
________________________________________________________________