Operatoren (1) Operatoren (2)

Transkript

1 Operatoren (1) Binäre Operatoren + - * / % < <= ==!= >= > & ^ << >> && Addition Subtraktion Multiplikation Division Divisionsrest Vergl. auf kleiner Vergl. auf kleiner oder gleich Vergl. auf gleich Vergl. auf ungleich Vergl. auf größer oder gleich Vergl. auf größer bitw. UND-Verknüpfung bitw. ODER-Verknüpfung bitw. Exkl.-Oder-Verknüpfung bitw. Linksverschieben bitw. Rechtsverschieben log. UND-Verknüpfung log. ODER-Verknüpfung Arithmetik Vergleich Bitoperationen Logische Verknüpfungen Zahlen, mit Einschränkung Adressen nur ganze Zahlen Alle Typen Ganzzahlige Typen Boolesche Werte Peter Sobe 34 Operatoren (2) Unäre Operatoren, Postfix- und Präfix-Operatoren & * + - Adresse von Inhalt von pos. Vorzeichen neg. Vorzeichen Refernzierung Dereferenzierung Arithmetik alle Typen Zeiger Zahlen ~ bitw. Invertierung Bitoperationen ganzz. Typen! logische Invertierung Log. Verknüpfung boolesche Werte (type) Typecast C-Allzweck-Cast viele Typen sizeof sizeof sizeof expr.: Speicherbedarf sizeof (type):speicherbedarf Inkrementierung Dekrementierung Postfix und Präfix Ausdrücke Typen ganzz. Typen und Zeiger Peter Sobe 35

2 Operatoren (3) Zuweisungs-Operatoren und sonstige Operatoren = Wertzuweisung Zuweisung Alle Typen += -= *= /= %= Addition Subtraktion Multiplikation Division Divisionsrest Arithmetik und Zuweisung Zahlen, mit Einschränkungen, Adressen nur ganze Zahlen &= = ^= <<= >>= bitw. UND-Verknüpfung bitw. ODER-Verknüpfung bitw. Eckl.-Oder-Verkn. bitw. Linksverschieben bitw. Rechtsverschieben Bitoperationen und Zuweisung ganzz. Typen?:, Formulierung bed. Ausdrücke Aufzählung in Klammerausdr. Ausdrücke Ausdrücke Fragezeichen-Operator zur verkürzten Formulierung bedingter Ausdrücke, siehe 4.3 Peter Sobe 36 Einfache Anweisungen Arithmetische Operatoren Einfache Zuweisung = summe=64; Addition + bzw. += Beispiele: summe = zahl + 61; summe = summe + 4; summe += 4; Subtraktion - bzw. -= Multiplikation * bzw. *= Division / bzw. /= Modulo-Operator % bzw. %= und weitere Operatoren... Jede Anweisung wird durch ein Semikolon abgeschlossen Peter Sobe 37

3 Initialisierung von Variablen, Vergleich Deklaration und Initialisierung: int i = 7; /* Speicherplatz wird reserviert, der mit 7 initialisiert wird */ Zuweisung: i = 8; /* Vorhandener Speicherplatz wird mit neuem Wert belegt.*/ Vergleichsoperatoren gleich == ungleich!= kleiner < kleiner gleich <= größer > größer gleich >= Peter Sobe 38 Vergleich Beispiele: if (zahl < 64)... if (zahl == 16)... if ((zahl >= 0) && (zahl <= 64))... // zahl aus dem Bereich [0..64] bool bo = 5 > 7; // bo erhält den Wert false int a = 5 > 7; // a erhält den Wert 0 int b = 5 < 7; // b erhält den Wert 1 Peter Sobe 39

4 Logische Verknüpfungen Logische Verknüpfungsoperatoren Logisches Und && Logisches Oder Logisches Nicht! Beispiele: if ( (!(zahl < 0)) && (!(zahl > 64)))... // Alle drei Abfragen sind gleich if ( (zahl >= 0) && (zahl <= 64) )... // bedeutend, sie testen, ob zahl if ( zahl >= 0 && zahl <= 64 )... // in dem Bereich liegt Peter Sobe 40 Inkrement und Dekrement (1) zahl = zahl + 1; // kann verkürzt werden zu zahl += 1; // und nochmals zu zahl++; Entsprechend gibt es zahl--; für das Erniedrigen von zahl um 1. Beachte: zahl++; und ++zahl; sind nicht unbedingt das gleiche. int zahl1 = 64; int zahl2 = ++zahl1; // zahl2 und zahl1 sind nun beide 65 int zahl3 = zahl2++; // zahl3 ist 65 und zahl2 66. Peter Sobe 41

5 Inkrement und Dekrement (2) Pre-Increment und Post-Increment als Funktionen Pre-Increment: int zahl2 = ++zahl1; // entspricht int zahl2 =PreInc(zahl1); // mit int PreInc(int& i) { i = i + 1; return i; Post-Increment: int zahl2 = zahl1++; // entspricht int zahl2 =PostInc(zahl1); // mit int PostInc(int& i) { int temp=i; i = i + 1; return temp; Peter Sobe 42 Prioritäten von Operatoren 1! ~ * & sizeof (type) unär, postfix, präfix 2 3 / % + - binäre arithmetische Operatoren 4 << >> Shift-Operationen < <= > >= ==!= & ^ && Vergleichsoperatoren Bitoperationen logische Verknüpfungen 12 = += -= *= /= %= &= = = <<= >>= Zuweisungsoperatoren 13, Komma-Operator 1 ist die höchste Priorität, 13 die niedrigste Peter Sobe 43

6 Inhalt Inhalt: 4. Programmiersprache C 4.1 Programmaufbau in C 4.2 Basisdatentypen und einfache Anweisungen 4.3 Steuerfluss-Konstrukte 4.4 Arbeit mit indizierten Größen (Felder) 4.5 Arbeit mit Pointern 4.6 Zeichen und Zeichenketten 4.7 Funktionen 4.8 Strukturen 4.9 Typen, Variable und Konstante Peter Sobe Steuerfluss-Konstrukte Verbundanweisung if-anweisung switch-case-konstrukt while-schleife do-schleife for-schleife break-anweisung continue-anweisung Peter Sobe 45

7 Verbundanweisung Verbundanweisung Eine Verbundanweisung dient dazu, mehrere Anweisungen zu einer zusammenzufassen. Zu Beginn können auch Vereinbarungen stehen, die dann aber nur innerhalb dieser Verbundanweisung gelten. Eine Verbundanweisung kann auch leer sein, sie kann nur Anweisungen enthalten, und sie kann auch nur Vereinbarungen enthalten. Letzteres ist im allgemeinen nicht sinnvoll. Beispiel in C: { float buffer; buffer = x; x = y; y = buffer; Peter Sobe 46 Vereinbarungen, Anweisung, Verbundanweisung Jede Vereinbarung oder Anweisung wird in C und C++ durch ein Semikolon beendet. int i; i=99; i=i*2; Am Ende einer Verbundanweisung, d.h. nach der schließenden geschweiften Klammer, steht allerdings kein Semikolon. if (i>100) {printf(" i ist gross \n"); In C ++ können sich Vereinbarungen und Anweisungen beliebig abwechseln. In C stehen die Vereinbarungen vor den Anweisungen. Peter Sobe 47

8 if-anweisung (1) Die if-anweisung ist das Ausdrucksmittel für die Selektion in C, C++. ja Bedingung nein Anw / if ( Bedingung) Anw; if (Bedingung) Verbundanweisung int monat; printf("bitte Monat Ihres Geburtsdatums eingeben:"); scanf("%d",&monat); if (monat<1 monat>12) { printf( falscher Wert für Monat eingegeben!\n"); exit(exit_failure); Peter Sobe 48 if-anweisung (2) Bedingung ja nein Anw1 Anw2 char kuehlen = 0, heizen = 0; if (temperatur-zielwert > 2) { printf("zu warm -> kuehlen\n"); kuehlen = 1; else { if (zielwert temperatur > 2 ) { printf( zu kalt -> heizen\n"); heizen = 1; if ( Bedingung ) Anw1; else Anw2; if (Bedingung) Verbundanweisung1 else Verbundanweisung2 Peter Sobe 49

9 Bedingung ja nein var1 = var2 var1 = var3?-operator anstelle if If else Konstruktion: if ( Bedingung ) var1 = var2; else var1 = var3; Mit?-Operator: // Bedingte Zuweisung var1 = (Bedingung? var2 : var3 ); ja Bedingung nein var1 = wert var2 = wert If else Konstruktion: if ( Bedingung ) var1 = wert; else var2=wert; Mit?-Operator: // Bedingte Zuweisung (Bedingung? var1 : var2 ) = wert; Peter Sobe 50 switch-case-konstrukt (1) Zur Selektion unter mehreren alternativen Zweigen Fallausdruck Wert1 Wert2... sonst Anw_1 Anw_2... Anw_n Anw_0 switch(fallausdruck) { case Wert_1: Anw_1; break; case Wert_2: Anw_2; break; case Wert_n: Anw_n; break; default: // kann entfallen Anw_0; Peter Sobe 51

10 switch-case-konstrukt (2) Beispiel unsigned int tag, monat, jahr; // Eingabe des Datums switch(monat) { case 1: printf("januar"); break; case 2: printf("februar"); break; case 3: printf("maerz");break; default: printf("-undefiniert-"); In einen Fall (case) wird bei entsprechendem Wert (Konstante) des Fallausdrucks gesprungen. Nach case folgt eine oder mehrere Anweisungen. Achtung keine Verbundanweisung mit { Die break-anweisung ist erforderlich, damit nicht zusätzlich der jeweils folgende Fall auch abgehandelt wird! Peter Sobe 52 while-schleife (1) Bedingung Anweisung Allgemeine Formen: while ( Bedingung ) Anweisung; while ( Bedingung ) Verbundanweisung Die Anweisung oder Verbundanweisung wird solange wiederholt ausgeführt, wie die Bedingung zutrifft. Durch Änderungen der Variablenwerte wird die Bedingung i.d.r. nach endlich vielen Durchläufen irgendwann nicht mehr zutreffen und die Wiederholung endet. Trifft die Bedingung bei Eintritt in die Schleife nicht zu, wird die Anweisung nicht (auch nicht ein einziges mal) ausgeführt. Peter Sobe 53

11 while-schleife (2) int summe = 0; int i = 10; while (i >= 1) { // entspricht while (i>0), entspricht while (i) summe += i; --i; // oder i--; printf( Die Summe der Zahlen von 1 bis 10 ist %d \n, summe);. Peter Sobe 54 do-while-schleife (1) Bedingung Anweisung Allgemeine Formen: do Anweisung; while ( Bedingung); do Verbundanweisung while (Bedingung); Die do-while-schleife wird mindestens einmal durchlaufen. Die Anweisung oder Verbundanweisung wird solange noch einmal ausgeführt, wie die Bedingung nach der Ausführung zutrifft. Typischerweise ändert die Anweisung oder Verbundanweisung den Inhalt der Variable, die für die Bedingung benutzt werden. Damit wird erreicht, dass die Wiederholung irgendwann endet. Peter Sobe 55

12 do-while-schleife (2) int summe = 0; int i = 10; do { summe += i; --i; while (i >= 1); printf( Die Summe der Zahlen von 1 bis 10 ist %d \n,summe); Peter Sobe 56 for-schleife (1) Zählzyklus: Lv = awert (s) ewert Anw Entsprechende Form: for (Lv=awert; Lv<=ewert ; Lv=Lv+s) Anw Lv dient hier als Zählvariable Allgemeine Form: for ( Init-Ausdruck ; Bedingung ; Schritt-Ausdruck ) Anweisung; for ( Init-Ausdruck ; Bedingung ; Schritt-Ausdruck ) Verbundanweisung Solange die Bedingung erfüllt ist, wird die Anweisung wiederholt. Die Ausdrücke in der for-schleife können auch leer sein. Peter Sobe 57

13 for-schleife (2) int i; int summe = 0; for (i = 10; i > 0; --i) { summe += i; printf( Die Summe ist %d \n,summe); Peter Sobe 58 for-schleife (3) Wirkungsweise einer for-schleife als PAP: for ( Init-Ausdruck ; Bedingung ; Schritt-Ausdruck ) Anweisung Init-Ausdruck Bedingung ja nein Anweisung Schritt-Ausdruck Peter Sobe 59

14 break-anweisung Die break-anweisung kann in allen Schleifen verwendet werden, um die aktuelle Iteration vorzeitig zu beenden, d.h. vor Erreichen der normalen Ende-Bedingung. Es wird danach aus der Schleife herausgegangen. Anwendung für while-, do-while- und for-schleifen for (i=0; i<imax; i++) { if (bedingung1) { break;... if (bedingung2) { break;... if (bedingung3) { break;... Peter Sobe 60 continue-anweisung Die continue-anweisung kann in allen Schleifen verwendet werden, um die aktuelle Ausführung des Schleifenkörpers vorzeitig zu beenden, d.h. vor Erreichen der normalen Ende-Bedingung. Es wird dann mit der folgenden Iteration weiter gemacht. Anwendung für while-, do-while- und for-schleifen for (i=0; i<imax; i++) { // do something... if (bedingung) { continue;... // do somethinge else... Peter Sobe 61

15 Nutzung der verschiedenen Schleifen Die drei verschiedenen Varianten einer Schleife while, do-while und for können alternativ verwendet werden. Aspekte für eine sinnvolle Auswahl: Verwendung der while-anweisung, wenn die Anzahl der Iterationen n unbekannt ist, mit n >= 0 (auch null Durchläufe möglich!) Verwendung der do-while-anweisung, wenn im Gegensatz dazu n>=1 (mindestens ein Durchlauf!) und Bevorzugung der for-schleife dann, wenn die Anzahl der Iterationen schon bekannt ist. Peter Sobe 62