Grundlagen zu Datenobjekten und Operatoren

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1 Grundlagen zu Datenobjekten und Operatoren Lernziele: Vertiefen der Kenntnisse über Datenobjekte und Operatoren. Aufgabe 1: Bezeichener/Namen und Werte/Konstanten Ergänzen Sie nachfolgende Tabelle: Bezeichner/Name erlaubt nicht erlaubt Bemerkungen VAR X Var X drei verschiedene Namen var X "var" X Sonderzeichen (") nicht erlaubt main (X) main erlaubt (kein Schlüsselwort, aber nicht sinnvoll, da gleicher Name wie Haupt- Funktion) else Schlüsselwort, reservierter vordefinierter Name KINDERGARTEN X Vereinbarung : Grossbuchstaben für Konstanten _7_1_1 X Mit Ziffer begonnen zähler (X) Umlaute erlaubt, aber besser nicht verwenden (da ggf. Probleme mit SW- Entwicklungswerkzeugen) _zaehler X Vereinbarung: reserviert für Systemvariablen zaehler X Vereinbarung: reserviert für Systemvariablen Smellthecoffee X Lesbarkeit: nicht gut smell_the_coffee X Lesbarkeit: besser smellthecoffee X Lesbarkeit: besser BMW 525i X Sonderzeichen (Leerzeichen) nicht erlaubt drei_*_hotel X Sonderzeichen (*) nicht erlaubt S. 1 / 8

2 Aufgabe 2: Grundlagen Datentypen a) Mit dem sizeof- Operator kann die Anzahl von Bytes ermittelt werden, die eine Variable eines bestimmten Datentyps im Hautspeicher belegt. Schreiben Sie ein C- Programm, das für die ganzzahligen Datentypen und reellen Gleitpunkt- Typen die Größen des benötigten Speicherplatzes auf dem Bildschirm ausgibt! void main(){ printf("groesse der elementaren Datentypen: \n\n"); printf("char: %d Bytes\n", sizeof(char) ); printf("short: %d Bytes\n", sizeof(short) ); printf("int: %d Bytes\n", sizeof(int) ); printf("long: %d Bytes\n", sizeof(long) ); printf("long long: %d Bytes\n", sizeof(long long) ); printf("unsigned char: %d Bytes\n", sizeof(unsigned char) ); printf("unsigned short: %d Bytes\n", sizeof(unsigned short) ); printf("unsigned int: %d Bytes\n", sizeof(unsigned int) ); printf("unsigned long: %d Bytes\n", sizeof(unsigned long) ); printf("unsigned long long: %d Bytes\n", sizeof(unsigned long long) ); printf("float: %d Bytes\n", sizeof(float) ); printf("double: %d Bytes\n", sizeof(double) ); printf("long double: %d Bytes\n", sizeof(long double) ); Groesse der elementaren Datentypen: char: 1 Bytes short: 2 Bytes int: Bytes // Werte sind abhängig vom Compiler und Rechner (32- vs. 6- bit!) long: Bytes long long: 8 Bytes unsigned char: 1 Bytes unsigned short: 2 Bytes unsigned int: Bytes unsigned long: Bytes unsigned long long: 8 Bytes float: Bytes double: 8 Bytes long double: 8 Bytes // 8 Bytes nur bei MS Visual Studio, andere Compiler (z.b. gcc unter // Linux) verwenden hier 12 oder 16 Bytes) S. 2 / 8

3 b) Geben Sie die Ausgabe dieses Programms an und erläutern Sie Ihr Ergebnis. Hinweis: Die Konstanten INT_MIN, SCHAR_MAX etc. geben die Extremwerte der jeweiligen Datentypen an! #include <limits.h> char c = 66; char c_1 = 129; char c_2 = -130; int i = -100; unsigned i_u = ; short i_s = 32770; printf("char-wert-min: %d\n",schar_min); printf("char-wert-max: %d\n\n",schar_max); printf("int-wert-min: %d\n", INT_MIN); printf("int-wert-max: %d\n\n", INT_MAX); printf("unsignded-wert-min: %d\n", 0); printf("unsigned-wert-max: %u\n\n", UINT_MAX); printf("short-wert-min: %d\n", SHRT_MIN); printf("short-wert-max: %d\n\n",shrt_max); printf("c:%c\n", c); printf("c:%d\n\n", c); printf("c_1:%c\n", c_1); printf("c_1:%d\n\n", c_1); printf("c_2:%c\n", c_2); printf("c_2:%d\n\n", c_2); printf("i:%d\n", i); printf("i:%u\n\n", i); printf("i_u:%d\n", i_u); printf("i_u:%u\n\n", i_u); printf("i_s:%d\n", i_s); printf("%d\n", 3/ ); printf("%f\n", (float)(3/) ); printf("%f\n", (float)3/ ); printf("%d\n", (int).5 ); printf("%d\n", (int)'a' ); S. 3 / 8

4 char- Wert- Min: char- Wert- Max: 127 int- Wert- Min: int- Wert- Max: unsignded- Wert- Min: 0 unsigned- Wert- Max: short- Wert- Min: short- Wert- Max: c:b c:66 c_1:ü c_1:- 127 c_2:~ c_2:126 i:- 100 i: i_u:3 i_u:3 i_s: S. / 8

5 Abbildung 1: ASCII- Tabelle Abbildung 2: Priorität und Assoziativität der bisher bekannten Operatoren S. 5 / 8

6 Aufgabe 3: Operatoren a) Geben Sie die Ausgabe dieses Programms an und erläutern Sie Ihr Ergebnis. Hinweis: Die Priorität und Assoziativität der bisher bekannten Operatoren kann der nachfolgenden Tabelle entnommen werden. printf("%d\n", * 8 / ); printf("%d\n", (2 + 2 ) * ( 8 / ) ); printf("%d\n", 5 * / 5 ); printf("%d\n", 5 * ( / 5 ) ); b) Geben Sie die Ausgabe dieses Programms an und erläutern Sie Ihr Ergebnis. int a = 5; printf("%3d\n", a++); printf("%3d\n", a ); printf("%3d\n", --a); printf("%3d\n", a); printf("%3d\n", ++a + a++); printf("%3d\n", a); S. 6 / 8

7 c) Geben Sie die Ausgabe dieses Programms an und erläutern Sie Ihr Ergebnis. int b=5; printf("%d\n", 8>>1 ); printf("%d\n", 7<<2 ); printf("%d\n", (7>>2)<<2 ); printf("%d\n", b 6 ); printf("%d\n", b&6 ); 28 7 d) Geben Sie die Ausgabe dieses Programms an und erläutern Sie Ihr Ergebnis. int c=0, d=1, e=0, i=0; for (i=1; i<5; i++) { c += i; d *= i; e += c; printf("%d\n", c ); printf("%d\n", d ); printf("%d\n", e ); S. 7 / 8

8 Zusatz- Aufgabe : Nicht ausgelastet? Grundlagen Datentypen a) Schreiben Sie ein C- Programm, das für die verschiedenen ganzzahligen Datentypen die jeweils größte und jeweils kleinste Zahl ermittelt. Ihre Lösung soll die Konstanten INT_MAX, INT_MIN etc. aus der Bibliothek <limits.h> nicht verwenden, sondern die jeweiligen Werte algorithmisch ermitteln! b) Optimieren Sie ggf. Ihre Lösung so, dass auch für sehr große Datentypen (wie z.b. long long) in akzeptabler Zeit das Ergebnis geliefert wird. c) Funktioniert Ihre Lösung auch für reelle Gleitpunkt- Typen? Erläutern Sie, inwiefern sich Gleitpunktzahlen von ganzen Zahlen unterscheiden und Sie deshalb ggf. Ihre Lösung anpassen müssen. Lösungsidee: a) int- Variable zahl definieren Zähler von 0 mit Schrittweite +1 (bzw. - 1) laufen lassen. Solange zahl + 1 noch größer als zahl à weiter Beim letzten Schleifendurchlauf haben wir dann MAX_INT Grund: MAX_INT + 1 = MIN_INT < MAX_INT b) Schleife nicht mit Schrittweite 1 (langsam) hochzählen, sondern Erhöhungswert (bei 1 beginnend) jeweils verdoppeln. Falls zahl + 2*schrittweite > zahl DANN schrittweite = schrittweite * 2 Addiere schrittweite zu zahl Anschließend schrittweite (= erhöhungswert) jeweils halbieren è MAX_INT = 2 n n n c) Statt 2 n- 1 Schritten wie bei (a) sind es nur noch n à logarithmische Aufwandreduktion S. 8 / 8