Kontrollanweisungen: Teil Pearson Education, Inc. All rights reserved.

Transkript

1 1 3 Kontrollanweisungen: Teil 1

2 2 3.1 Einführung 3.2 Algorithmen 3.3 Pseudocode 3.4 Euklidscher Algorithmus 3.5 Kontrollstrukturen 3.6 if Auswahlanweisung 3.7 if...else Zweifach-Auswahlanweisung 3.8 while Wiederholungsanweisung 3.9 Entwurf von Algorithmen: Zählerkontrollierte Wiederholung 3.10 Entwurf von Algorithmen: Signalwertkontrollierte Wiederholung 3.11 Zuweisungsoperatoren 3.12 Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren

3 3 3.1 Einführung Vor dem Schreiben eines Programms Das zu lösende Problem muss klar verstanden sein. Der Lösungsansatz muss sorgfältig geplant werden. Während des Schreibens eines Programms Die vorhandenen Bausteine müssen bekannt sein. Eingeführte Prinzipien der Programmierung müssen angewendet werden.

4 4 3.2 Algorithmen Algorithmus Eindeutige Beschreibung eines allgemeinen Verfahrens unter Verwendung ausführbarer elementarer (Verarbeitungs-)Schritte Verfahren zur Problemlösung, das sich auf einem Computer implementieren lässt Die Lösung eines komplexen Problems wird auf die Lösung von (oft sehr vielen) einfacheren Problemen zurückgeführt.

5 5 3.2 Algorithmen Kontrollfluss eines Programms Regelt die Reihenfolge, in der Aktionen innerhalb eines Programms ausgeführt werden Wird in C mit Kontrollanweisungen festgelegt

6 6 3.3 Pseudocode Pseudocode Künstliche, informelle Sprache für die Entwicklung von Algorithmen Ausdenken des Programms vor der Codierung Kann leicht in ein C Programm umgewandelt werden Wird selbst nicht direkt auf dem Rechner ausgeführt Orientiert sich an der Umgangssprache Es werden nur ausführbare Anweisungen formuliert Keine Deklarationen (z.b. von Variablen) Ersetzt heute meist die früher verwendeten graphischen Beschreibungen von Algorithmen ( Programmablaufplan, Struktogramm )

7 7 3.4 Euklidscher Algorithmus Gesucht: Größter gemeinsamer Teiler (ggt) zweier natürlicher Zahlen p und q Algorithmus: 1. Dividiere ganzzahlig p durch q; Ergebnis: Rest r zwischen 0 und q Wenn r = 0, dann gilt: ggt = q; Suche beendet. sonst benenne um: bisheriges q in p; bisheriges r in q 3. Wiederhole Schritt 1. und 2. bis r = 0 ist. also als Pseudo-Code: r = p modulo q solange r ungleich 0 p = q q = r r = p modulo q Gib aus: ggt ist q

8 8 3.4 Euklidscher Algorithmus Schritt p q r Anfang ggt=18

9 9 3.5 Kontrollstrukturen Sequenzielle Ausführung Anweisungen werden eine nach der anderen ausgeführt Änderung des Kontrollflusses Die nächste ausgeführte Anweisung ist nicht die folgende im Programmtext Strukturierte Programmierung Vermeiden von Sprüngen zu beliebigen Anweisungen (keine Verwendung von goto )

10 Kontrollstrukturen Strukturierte Programmierung Nur drei Kontrollstrukturen sind notwendig: Sequenzstruktur Programme werden standardmäßig sequenziell abgearbeitet Auswahlstruktur Verzweigung in 'Vorwärtsrichtung' Wiederholungsstruktur Verzweigung in 'Rückwärtsrichtung' Bewiesen von Böhm und Jacopini (1966)

11 Kontrollstrukturen Strukturierte Programmierung Kontrollanweisungen haben immer nur einen Eingang und einen Ausgang. Es gibt nur drei Typen von Kontrollanweisungen: Sequenzanweisung Auswahlanweisung if, if else, switch Wiederholungsanweisung while, do while, for Kontrollanweisungen werden nur auf zwei Arten kombiniert: Stapeln von Kontrollanweisungen Verbindung des Ausgangs der einen mit dem Eingang der nächsten Verschachteln von Kontrollanweisungen

12 12 Betrachtung zum Software Engineering Jedes C Programm kann aus nur sieben unterschiedlichen Typen von Kontrollanweisungen (Sequenz, if, if... else, switch, while, do... while und for) konstruiert werden, die auf nur zwei unterschiedliche Arten miteinander kombiniert werden (Stapeln und Verschachteln der Kontrollanweisungen).

13 if Auswahlanweisung Auswahlanweisungen Werden benutzt, um zwischen verschiedenen Aktionswegen auszuwählen Beispiel in Pseudocode Falls die Punktzahl des Studenten größer oder gleich 60 ist gib Bestanden aus Falls die Bedingung wahr ( true ) ist Ausgabeanweisung wird ausgeführt, Programm wird mit nächster Anweisung fortgesetzt Falls die Bedingung falsch ( false ) ist Ausgabeanweisung wird ignoriert, Programm wird mit nächster Anweisung fortgesetzt Einrückungen machen Programme besser lesbar C ignoriert Leerraumzeichen ( white-space )

14 if Auswahlanweisung Auswahlanweisungen Übersetzung in C: if( grade >= 60 ) puts( "Bestanden" ); Jeder Ausdruck kann als Bedingung benutzt werden Der Zahlenwert 0 gilt dabei als logisch falsch Die Funktion puts schreibt ihr String-Argument in die Standardausgabe und fügt automatisch ein Zeilenendezeichen (\n) an. Sie macht im Beispiel oben also das gleiche wie printf( "Bestanden\n" );

15 15 Fig. 3.4 Aktivitätsdiagramm für die if Auswahlanweisung.

16 16 Praxis-Tipp Vernünftige und einheitliche Einrückungsstandards in Programmen verbessern die Lesbarkeit erheblich. Empfohlen werden drei Leerzeichen pro Einrückungsebene. Einige Leute bevorzugen Tabulatoren, diese können aber von Editor zu Editor je nach Einstellung variieren.

17 17 Portabilitäts-Tipp Wegen der Kompatibilität mit älteren Versionen von C, die boolesche Werte durch ganze Zahlen darstellen, kann der bool Wert true auch durch jeden ganzzahligen Wert ungleich Null dargestellt werden (Compiler benutzen üblicherweise den Wert 1) und der bool Wert false auch durch den Wert 0. Visual Studio führt den C-Datentyp bool erst ab Version 2013 ein, bis dahin werden wahr und falsch durch ganze Zahlen 1 und 0 dargestellt.

18 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 18 if Führt nur eine Aktion aus, wenn die Bedingung wahr ist if else Führt eine Aktion aus, wenn die Bedingung wahr ist und eine andere Aktion, wenn die Bedingung falsch ist Pseudocode Falls die Punktzahl des Studenten größer oder gleich 60 ist gib Bestanden aus sonst gib Durchgefallen aus C Code if( grade >= 60 ) puts( "Bestanden" ); else puts( "Durchgefallen" );

19 19 Praxis-Tipp Beide Zweige einer if... else Anweisung sollten auf gleiche Weise eingerückt werden. Falls es mehrere Einrückungsebenen gibt, sollte jede weitere Ebene um den gleichen Betrag (vorzugsweise drei Leerzeichen) eingerückt werden.

20 20 Fig. 4.5 Aktivitätsdiagramm der if...else Zweifach-Auswahlanweisung.

21 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 21 Ternärer Bedingungsoperator (?:) Nimmt drei Argumente: Bedingung, Wert für den true-fall, Wert für den false-fall. Beispielcode könnte auch so geschrieben werden: puts( grade >= 60? "Bestanden" : "Durchgefallen" ); Bedingung Wert falls true Wert falls false

22 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 22 Ternärer Bedingungsoperator (?:) Der zweite und dritte Operand des Bedingungsoperators können auch ausführbare Anweisungen sein. Weitere Variante des Beispielcodes: grade >= 60? puts("bestanden") : puts("durchgefallen");

23 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 23 Geschachtelte if else Anweisungen Ineinander geschachtelt, realisieren eine Mehrfachauswahl Wenn eine Bedingung erfüllt ist, werden die anderen Anweisungen übersprungen. if( studentgrade >= 90 ) puts( "A" ); else if( studentgrade >= 80 ) puts( "B" ); else if( studentgrade >= 70 ) puts( "C" ); else if( studentgrade >= 60 ) puts( "D" ); else puts( "F" );

24 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 24 Geschachtelte if else Anweisungen andere Einrückungsvariante: if( studentgrade >= 90 ) puts( "A" ); else if( studentgrade >= 80 ) puts( "B" ); else if( studentgrade >= 70 ) puts( "C" ); else if( studentgrade >= 60 ) puts( "D" ); else puts( "F" );

25 25 Tipp zur Performanz Eine geschachtelte if...else Anweisung kann oft deutlich schneller ausgeführt werden als eine Reihe von einfachen if Anweisungen, da die Möglichkeit besteht, dass eine Bedingung erfüllt wird und der Rest der geschachtelten Anweisung nicht mehr durchlaufen wird.

26 26 Tipp zur Performanz In einer geschachtelten if... else Anweisung, sollten die Bedingungen, die am ehesten true sind, zu Beginn stehen. Dadurch wird die geschachtelte if... else Anweisung schneller durchlaufen, da oft ein großer Teil der Anweisung übersprungen wird.

27 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 27 Hängendes else (Dangling else) Der Compiler ordnet ein else grundsätzlich dem direkt vorangehenden if zu. Beispiel if( x > 5 ) if( y > 5 ) puts( "x und y sind > 5" ); else puts( "x ist <= 5" ); Der Compiler interpretiert dies als: if( x > 5 ) if( y > 5 ) puts( "x und y sind > 5" ); else puts( "x ist <= 5" );

28 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 28 Hängendes else Zur Vermeidung der falschen Interpretation müssen geschweifte Klammern ({}) verwendet werden: if( x > 5 ) { if( y > 5 ) puts( "x und y sind > 5" ); } else puts( "x ist <= 5" ); Die geschweiften Klammern bewirken, dass die zweite if Anweisung innerhalb des Körpers der ersten steht und das else entsprechend zur ersten if Anweisung gehört.

29 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 29 Verbundanweisung Wird auch Block genannt Reihe von Anweisungen, von geschweiften Klammern eingeschlossen Benutzt, um mehrere Anweisungen in einen if Körper zu bringen Beispiel if( studentgrade >= 60 ) puts( "Bestanden." ); else { puts( "Durchgefallen." ); puts( "Nochmal an Pruefung teilnehmen." ); } Ohne geschweifte Klammern würde puts( "Nochmal an Pruefung teilnehmen." ); in beiden Fällen (if und else) ausgeführt werden!

30 30 Betrachtung zum Software Engineering Ein Block kann überall dort in einem Programm stehen, wo eine einzelne Anweisung stehen kann.

31 31 Häufiger Programmierfehler Vergisst man eine oder beide der geschweiften Klammern, die einen Block begrenzen, können Syntaxfehler oder logische Fehler in einem Programm resultieren.

32 32 Praxis-Tipp Immer geschweifte Klammern in einer if...else Anweisung setzen (oder auch in jeder anderen Kontrollanweisung) hilft zu verhindern, dass man sie vergisst - speziell wenn später Anweisungen zu dem if oder else Zweig hinzugefügt werden. Aus diesem Grund tippen einige Programmierer öffnende und schließende geschweifte Klammern schon bevor die Anweisungen des Blocks eingegeben werden.

33 3.7 if...else Zweifach- Auswahlanweisung 33 Leere Anweisung Ein Semikolon (;) an einer Stelle, wo sonst eine Anweisung stehen würde Führt keine Aktion aus Wird auch Nullanweisung genannt

34 34 Häufiger Programmierfehler Setzt man ein Semikolon direkt hinter die Bedingung in einer if Anweisung, führt dies in einer einfachen if Anweisung zu einem logischen Fehler und in if...else Anweisungen zu einem Syntaxfehler (falls der if Teil in seinem Körper eine Anweisung enthält).

35 while Wiederholungsanweisung Wiederholungsanweisung Eine Aktion wird wiederholt, solange eine Bedingung wahr bleibt Pseudocode Solange die Variable product kleiner oder gleich 1000 ist verdopple product while Schleife wird wiederholt bis Bedingung false ist Beispiel int product = 1; while( product <= 1000 ) product = 2 * product;

36 36 Häufiger Programmierfehler Wenn im Körper einer while Anweisung keine Aktion stattfindet, die irgendwann dazu führt, dass die Schleifenbedingung false wird, resultiert normalerweise ein logischer Fehler, den man Endlosschleife nennt. Die Wiederholungsanweisung wird nie abgeschlossen, weil das Programm in der Schleife hängen bleibt zumindest dann, wenn innerhalb der Schleife keine Interaktion mit dem Nutzer stattfindet.

37 37 Fig. 4.6 UML Aktivitätsdiagramm der while Wiederholungsanweisung.

38 38 Tipp zur Performanz Viele der hier angegebenen Tipps zur Performanz führen nur zu kleinen Verbesserungen, so dass man versucht sein könnte, sie zu ignorieren. Wenn eine solche kleine Verbesserung aber viele Male in einer Schleife stattfindet, kann durchaus eine substanzielle Performanzsteigerung entstehen.

39 3.9 Entwurf von Algorithmen: Zählerkontrollierte Wiederholung 39 Formulierung der Aufgabenstellung Eine Klasse von zehn Studenten hat einen Test absolviert. Die Bewertungen (ganze Zahlen im Bereich von 0 bis 100) sind vorhanden und können eingegeben werden. Es soll der Mittelwert aller Bewertungen berechnet und ausgegeben werden. Zählerkontrollierte Wiederholung Eine Schleife wird wiederholt, bis ein Zähler einen bestimmten Wert erreicht. Die Anzahl der Wiederholungen steht schon von Beginn an fest.

40 3.9 Entwurf von Algorithmen: Zählerkontrollierte Wiederholung 40 Zählervariable (counter) Wird zum Zählen benutzt Gibt im Beispiel an, welche der zehn Bewertungen gerade eingegeben wird Summenvariable (total) Wird zum Aufaddieren einer Summe verschiedener Werte benutzt Wird zu Beginn normalerweise mit Null initialisiert Könnte sonst einen zufällig im Speicher stehenden (sinnlosen) Wert enthalten

41 41 1 Setze total auf Null 2 Setze counter auf Eins 3 4 Solange counter kleiner oder gleich zehn ist 5 Lies die nächste Bewertung 6 Addiere die Bewertung zu total 7 Erhöhe counter um Eins 8 9 Setze den Mittelwert auf total geteilt durch zehn Gib den Mittelwert aus Fig. 3.7 Pseudocode: Algorithmus für die zählerkontrollierte Wiederholung.

42 1 // Fig. 3.10: fig03_10.c 2 // Class average program with counter-controlled repetition. 3 #include <stdio.h> 4 5 int main( void ) 6 { 7 unsigned int counter; // number of the next grade 8 int grade; // next grade in gradestream 9 int total; // sum of grades 10 int average; // average of grades // initialization phase 13 total = 0; // initialize total 14 counter = 1; // initialize loop counter // processing phase 17 while( counter <= 10 ) { // loop 10 times 18 printf( "%s", "Punktzahl eingeben: " ); // prompt for input 19 scanf( "%d", &grade ); // read grade from user 20 total = total + grade; // add grade to total 21 counter = counter + 1; // increment counter by 1 22 } // end while // termination phase 25 average = total / 10; // integer division 26 printf( "\nder Klassendurchschnitt ist %d\n", average ); // display result 27 } // end main Outline fig03_10.c (1 von 2) Pearson Education, Inc. All rights reserved.

43 Punktzahl eingeben: 98 Punktzahl eingeben: 76 Punktzahl eingeben: 71 Punktzahl eingeben: 87 Punktzahl eingeben: 83 Punktzahl eingeben: 90 Punktzahl eingeben: 57 Punktzahl eingeben: 79 Punktzahl eingeben: 82 Punktzahl eingeben: 94 Der Klassendurchschnitt ist 81 Outline fig03_10.c (2 von 2) Pearson Education, Inc. All rights reserved.

44 44 Tipp zur Fehlervermeidung Jede Zähler- oder Summenvariable sollte initialisiert werden, entweder bei der Deklaration oder durch eine Zuweisung. Summenvariablen werden normalerweise mit 0 initialisiert, Zähler mit 0 oder 1, je nachdem, wie sie genutzt werden. (Wir werden Beispiele für beide Varianten sehen).

45 45 Häufiger Programmierfehler Benutzt man die Zählvariable einer Schleife ( Schleifenvariable ) in einer Rechnung nach dem Schleifenende entsteht oft ein logischer Fehler ( off-by-one-error ). In einer zählerkontrollierten Schleife, die bei jedem Schleifendurchgang den Zähler um Eins erhöht, wird die Schleife mit einem Zählerwert beendet, der um Eins höher ist als der letzte gültige Wert (d.h. 11 falls in der Schleife von 1 bis 10 gezählt wird).

46 46 Sicherheitsaspekte Ganzzahltypen ohne Vorzeichen (Unsigned Integer) In Fig. 3.10, Zeile 7 wurde die Variable counter als unsigned int deklariert, weil sie zum Zählen von nicht-negativen Werten benutzt wird. Allgemein sollten Zähler, die nur nicht-negative Werte abspeichern, mit unsigned vor dem ganzzahligen Typ deklariert werden. Variablen mit unsigned Typen können Werte von 0 bis etwa zum doppelten des positiven Bereichs der entsprechenden Ganzzahltypen mit Vorzeichen darstellen. Der größte unsigned int Wert des verwendeten Systems ist in der Konstanten UINT_MAX aus <limits.h> definiert.

47 3.10 Entwurf von Algorithmen: Signalwertkontrollierte Wiederholung 47 Formulierung der Aufgabenstellung Das betrachtete Mittelwertprogramm für die Testergebnisse einer Klasse soll die Bewertungen einer beliebigen Anzahl von Studenten verarbeiten können. Signalwertkontrollierte Wiederholung Auch unbestimmte Wiederholung genannt Benutzt einen Signalwert Dieser signalisiert das Ende der Dateneingabe. Der Signalwert darf kein gültiger Eingabewert sein.

48 48 1 Initialisiere total auf Null 2 Initialisiere counter auf Null 3 4 Lies die erste Bewertung (möglicherweise den Signalwert) 5 6 Solange der Signalwert noch nicht gelesen wurde 7 Addiere diese Bewertung zur laufenden Summe 8 Addiere Eins zu counter 9 Lies die nächste Bewertung (möglicherweise den Signalwert) Falls counter ungleich Null ist 12 Setze den Mittelwert auf total geteilt durch counter 13 Gib die Summe aller Bewertungen aus 14 Gib den Mittelwert aller Bewertungen aus 15 sonst 16 Gib aus: Es wurden keine Bewertungen eingegeben Fig Pseudocode: Algorithmus für die signalwertkontrollierte Wiederholung.

49 49 Tipp zur Fehlervermeidung Wenn durch einen Ausdruck geteilt wird, dessen Wert Null werden kann, sollte auf diese Möglichkeit explizit getestet und entsprechend reagiert werden (z.b. durch die Ausgabe einer passenden Fehlermeldung).

50 50 Praxis-Tipp Wenn eine Nutzereingabe erwartet wird, sollte der Nutzer explizit darauf hingewiesen werden, auch auf die erwartete Form der Eingabe und spezielle Eingabewerte. So sollte beispielsweise bei einer signalwertkontrollierten Wiederholung der Nutzer durch die Eingabeaufforderung auf den erwarteten Signalwert hingewiesen werden.

51 51 Betrachtung zum Software Engineering Viele erfahrene Programmierer schreiben Programme, ohne Programmentwicklungshilfen wie Pseudocode zu benutzen. Diese Programmierer meinen, dass es ihr wesentliches Ziel ist, ein Problem mit dem Rechner zu lösen und das Schreiben von Pseudocode nur die Produktion von Ergebnissen verzögert. Dies mag für einfache und vertraute Aufgabenstellungen richtig sein, bei großen, komplexen Projekten führt diese Sichtweise zu ernsten Problemen.

52 1 // Fig. 3.14: fig03_14.c 2 // Class average program with sentinel-controlled repetition. 3 #include <stdio.h> 4 5 int main( void ) 6 { 7 int total; // sum of grades 8 unsigned int counter; // number of grades in parameter grades 9 int grade; // grade value 10 double average; // number with decimal point for average // initialization phase 13 total = 0; // initialize total 14 counter = 0; // initialize loop counter // processing phase 17 printf( "%s", "Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: " ); // prompt for input 18 scanf( "%d", &grade ); // read grade from user 19 // loop while sentinel value not yet read from user 20 while( grade!= -1 ) { // while grade is not total = total + grade; // add grade to total 22 counter = counter + 1; // increment counter 23 // get next grade from user 24 printf( "%s", "Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: " ); // prompt 25 scanf( "%d", &grade ); // read grade from user 26 } // end while 27 Outline fig03_14.c (1 von 2) Pearson Education, Inc. All rights reserved.

53 28 29 // termination phase 30 // if user entered at least one grade if( counter!= 0 ) { 32 // calculate average of all grades entered 33 average = ( double ) total / counter; // avoid truncation // display average (with two digits of precision) 36 printf( "\nder Klassendurchschnitt ist %.2f\n", average ); 37 } // end if 38 else // if no grades were entered, output message 39 puts( "Es wurde keine Punktzahl eingegeben." ); 40 } // end main Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 75 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 94 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 97 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 88 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 70 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 64 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 83 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: 89 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: -1 Der Klassendurchschnitt ist Outline fig03_14.c (2 von 2) 53 Punktzahl eingeben, -1 zum Beenden: -1 Es wurde keine Punktzahl eingegeben Pearson Education, Inc. All rights reserved.

54 3.10 Entwurf von Algorithmen: Signalwertkontrollierte Wiederholung 54 Zahlen mit Gleitpunktdarstellung (Floating-point numbers) Zahlen mit Dezimalkomma (in C Dezimalpunkt!) C stellt hierfür die Datentypen float und double zur Verfügung double Zahlen haben einen größeren Wertebereich ( bis ) mit höherer Genauigkeit (ca. 15 Dezimalstellen) Floating-point Konstanten werden standardmäßig als double behandelt Floating-point Werte sind wegen der begrenzten Speicherbreite in der Regel nur Näherungswerte

55 55 Häufiger Programmierfehler Wenn man Gleitpunktzahlen auf eine Weise benutzt, die annimmt, sie wären exakt im Rechner dargestellt (beispielsweise bei Test auf Gleichheit) können falsche Resultate entstehen. Gleitpunktzahlen lassen sich in aller Regel nur näherungsweise im Rechner darstellen.

56 3.10 Entwurf von Algorithmen: Signalwertkontrollierte Wiederholung 56 Formatierung von Gleitpunktzahlen Fig verwendet das printf Umwandlungssymbol %.2f, um den Wert von average auszugeben. Das f gibt an, dass ein Gleitkommawert (floating-point value) ausgegeben werden soll. Zwischen % und f steht.2 für die Genauigkeit, mit der der Wert dargestellt werden soll mit zwei Stellen rechts vom Dezimalpunkt. Die Standardgenauigkeit ist 6 Stellen: %f entspricht also %.6f Der ausgegebene Wert wird auf die angegebene Stellenzahl gerundet; der Wert der Variablen im Speicher bleibt unverändert.

57 3.10 Entwurf von Algorithmen: Signalwertkontrollierte Wiederholung 57 Typumwandlungsoperator (cast operator) Erzeugt eine temporäre Kopie seines Operanden mit einem anderen Datentyp Beispiel ( double ) total Erzeugt eine temporäre Kopie der ganzzahligen Variablen total vom Gleitpunkttyp double Explizite Umwandlung Promotion Automatische Umwandlung eines Wertes (im Beispiel der Wert von counter vom Typ int) in einen anderen Datentyp (hier double), um eine Berechnung durchzuführen Implizite Umwandlung

58 58 Häufiger Programmierfehler Der Typumwandlungsoperator kann zur Umwandlung primitiver Datentypen wie int und double benutzt werden und auch zur Umwandlung verwandter Klassentypen (s. Kapitel C++ Polymorphie ). Umwandlung in den falschen Typ kann zu Übersetzungsfehlern oder zu Laufzeitfehlern führen.

59 Zuweisungsoperatoren Abkürzungen für Zuweisungsausdrücke Kombination von Addition und Zuweisung Beispiel total = total + grade; total += grade; wird abgekürzt durch Ausdrücke der Form Variable = Variable Operator Ausdruck; können abgekürzt geschrieben werden als Variable Operator= Ausdruck; Andere Zuweisungsoperatoren d -= 4 (d = d - 4) e *= 5 (e = e * 5) f /= 3 (f = f / 3) g %= 9 (g = g % 9)

60 60 Zuweisungsoperator Beispiel Ausdruck Erläuterung Voraussetzung: int c = 3, d = 5, e = 4, f = 6, g = 12; += c += 7 c = c an c -= d -= 4 d = d an d *= e *= 5 e = e * 5 20 an e /= f /= 3 f = f / 3 2 an f %= g %= 9 g = g % 9 3 an g Zuweisung Fig Arithmetische Zuweisungsoperatoren.

61 3.12 Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren 61 Inkrementierungsoperator ++ Erhöht den Variablenwert um Eins Beispiel: counter = counter + 1; wird abgekürzt durch ++counter; Dekrementierungoperator -- Erniedrigt den Variablenwert um Eins Beispiel: counter = counter - 1; wird abgekürzt durch --counter;

62 3.12 Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren 62 Präinkrement Der Operator wird angewendet und der veränderte Wert wird zurückgegeben (++c oder --c). Die Variable wird geändert, danach wird der Ausdruck, in dem sie steht ausgewertet, wobei der neue Wert benutzt wird. Postinkrement Der Operator wird angewendet, aber der alte (unveränderte) Wert wird zurückgegeben (c++ oder c--). Der Ausdruck, in dem die Variable steht, wird ausgewertet, wobei der alte Wert benutzt wird, erst danach wird die Variable geändert.

63 63 Praxis-Tipp Im Gegensatz zu binären Operatoren sollten die unären Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren direkt neben ihren Operanden stehen, ohne Leerzeichen dazwischen.

64 1 // Fig. 3.21: fig03_21.c 2 // Preincrementing and postincrementing. 3 #include <stdio.h> 4 5 int main( void ) 6 { 7 int c; 8 9 // demonstrate preincrement 10 c = 5; // assign 5 to c 11 printf( "%d ", c ); // print 5 12 printf( "%d ", ++c ); // preincrement then print 6 13 printf( "%d\n\n", c ); // print // demonstrate postincrement 16 c = 5; // assign 5 to c 17 printf( "%d ", c ); // print 5 18 printf( "%d ", c++ ); // print 5 then postincrement 19 printf( "%d\n", c ); // print 6 20 } // end main Outline fig03_21.c (1 von 1) Pearson Education, Inc. All rights reserved.

65 3.12 Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren 65 Wenn die Inkrementierung einer Variablen der einzige Ausdruck in einer Anweisung ist, haben Präund Postinkrement den gleichen Effekt. Beispiel: und ++c; printf( "%d ", c ); c++; printf( "%d ", c ); geben immer den gleichen Wert für c aus.

66 66 Häufiger Programmierfehler Inkrementierungs- und Dekrementierungsoperatoren können nur auf veränderbare Variablen oder Referenzen (sog. L-Werte ) angewendet werden. Folgende Schreibweise ist demnach ein Syntaxfehler: ++(x + 1)

67 67 Operatoren Assoziativität Typ () links nach rechts Klammern static_cast< type >() links nach rechts unär (postfix) rechts nach links unär (präfix) * / % links nach rechts multiplikativ + - links nach rechts additiv << >> links nach rechts Ausgabe/Eingabe < <= > >= links nach rechts relational ==!= links nach rechts Gleichheit?: rechts nach links Bedingung = += -= *= /= %= rechts nach links Zuweisung Fig Operatorvorrang für die bisher behandelten Operatoren.