Grundlagen der Informatik 2. Operatoren

Transkript

1 2. Operatoren Referenzen Typumwandlungen Vorrangregeln Kommentare Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 1

2 Ausdruck (z.b. "x = 34 + y;") Folge von Operatoren und Operanden Operatoren Arithmetische Operatoren Vergleichsoperatoren Logische Operatoren Bitoperatoren Sonstige Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 2

3 Arithmetische Operatoren Erzeugen aus 2 (binary) oder 1 (unary) numerischen Operanden 1 numerischen Wert Addition + binary = 11 (Überschreitung Wertebereich) Subtraktion - binary 3 8 = -5 (Überschreitung Wertebereich) Multiplikation * binary 3 * 8 = 24 (Überschreitung Wertebereich) Division / binary 8 / 3 = 2 (Nulldivision Laufzeitfehler) Modulo (Rest) % binary 3 % 8 = 3 (Überschreitung Wertebereich) Negation - unary -(3) = -3 (Überschreitung Wertebereich) Inkrement ++ unary ++3 = 4 (Überschreitung Wertebereich) Dekrement -- unary --3 = 2 (Überschreitung Wertebereich) Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 3

4 Arithmetische Operatoren Inkrement/Dekrement Richtung '++x' erhöhen dann zuweisen 'x++' zuweisen dann erhöhen Beispiele: 'x = 3; y = ++x;' x(4) y(4) 'x = 3; y = x++;' x(4) y(3) 'x = 3; y = --x;' x(2) y(2) 'x = 3; y = x--;' x(2) y(3) Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 4

5 Vergleichsoperatoren Erzeugen aus 2 (binary) Operanden 1 Wahrheitswert Gleich == 3.0 == 3 ('=' Verwechslungsgefahr) Ungleich!= 3.1!= 3 Größer > 3.1 > 3 ('>>' Verwechslungsgefahr) GrößerGleich >= 3 >= 3 Kleiner < 3 < 3.1 ('<<' Verwechslungsgefahr) KleinerGleich <= 3 <= 3.1 Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 5

6 Logische Operatoren Erzeugen aus 2 (binary) oder 1 (unary) Wahrheitswert-Operanden 1 Wahrheitswert Logisches AND && true && false = false Logisches OR true false = true Logisches NOT!!false = true Nicht vergessen: 0 ist false,!=0 ist true && 42 = true... 0 'f' = true Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 6

7 Bitoperatoren Grundlagen der Informatik Erzeugen aus 2 (binary) oder 1 (unary) numerischen Operanden 1 numerishen Wert in Folge bitweiser Verknüpfung Bitweise AND & 5 & 3 = 1 == 0101 & 0011 = 0001 Bitweise OR 5 3 = 7 == = 0111 Bitweise XOR ^ 5 ^ 3 = 6 == 0101 ^ 0011 = 0110 Bitweise NOT ~ ~5 = -6 == ~0101 = 0xFFFFFFF6 (als int) Komplementärbildung: '-x = Komplement(x) + 1' Shift links << 5 << 1 = 10 == 0101 << 1 = 1010 Shift rechts >> 5 >> 1 = 2 == 0101 >> 1 = 0010 Shift links/rechts um 1 ist dasselbe wie mal/durch die Basis 2 Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 7

8 Sonstige Operatoren Zuweisungsoperator '=' Verwechslungsgefahr mit '==' sizeof Operator (unary) Ergibt die Anzahl erforderlicher Bytes für den Operanden sizeof(14) == sizeof(int) == 4 sizeof('a') == 1 sizeof("a") == 2...in Wirklichkeit liegt [A][\0] im Speicher... sizeof(dnumber) = 8 "double dnumber;" muss zuvor deklariert worden sein sizeof(3.4f) = 4 Weitere Operatoren (werden in späteren Kapiteln ergründet) Referenzierung (*) und Dereferenzierung (->) Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 8

9 Referenzen Grundlagen der Informatik Referenzen Verweis bzw. Alias auf ein bestehendes Objekt Erstellung: Typ & Name Muss immer bei Deklaration initialisiert werden! Beispiel: int istudents = 4; int& istudentsref = istudents; 'istudentsref' ist nun ein Alias für 'istudents' und kann genauso verwendet werden Beide Variablen verweisen auf denselben Speicher Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 9

10 Typumwandlung Typumwandlung Bei unterschiedlichen Operandtypen in einem Ausdruck wird der Typ implizit umgewandelt: 'char' wird zu 'int' logische Resultate werden zu 0 (false) und 1 (true) arithmetisch: schwächerer Typ wird zum stärkeren Typ z.b. wird 'int' zu 'float' und 'float' wird zu 'double' bei Zuweisungen wird der R Typ zu L Typ gewandelt d.h. bei 'a = b' wird der Typ von b zu dem Typ von a Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 10

11 Typumwandlung Explizite Typumwandlung: cast Operator '(type)' Explizite Typumwandlung sollte immer genutzt werden, um anderen Entwicklern zu zeigen, dass man diese Typumwandlung nicht einfach übersehen hat z.b. 'int inumber = (int)4.32' oder alternativ 'int inumber = int(4.32)' Genauigkeitsverlust Bei Umwandlung aus größerem Wertebereich in den kleineren Runden und Clamping (Abschneiden) sind implementationsabhängig z.b. ergibt 'int inumber = 2.5 / 2;' das Resultat 1 Vorsicht beim Umwandeln zwischen 'signed' and 'unsigned' '(long)-1 < (unsigned long)1' liefert beispielsweise 'false' Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 11

12 Vorrangregeln Vorrangregeln (höhere Position bedeutet höhere Priorität) :: danach. -> [] () sizeof! + -(unär) ~ &(Adressoperator) *(Defererenzierung) new new[] delete delete[].* ->* danach * / % + - danach << >> < > <= >= danach ==!= &(bitweise UND) danach ^ danach && danach?: Zuweisungen, wie z.b. = += danach, Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 12

13 Vorrangregeln Grundlagen der Informatik Vorrangregeln Gleiche Priorität: Auswertung von links nach rechts Ausnahme: unäre Operatoren von rechts nach links Klammern werden berücksichtigt Empfehlung: zur besseren Lesbarkeit und Robustheit bei komplexen Ausdrücken lieber Klammern nutzen Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 13

14 Kommentare Grundlagen der Informatik Einzeilig: alles nach '//' Kommentare Mehrzeilig: alles zwischen '/*' und '*/' Kommentare werden beim Kompilieren ignoriert Empfehlungen: nie das offensichtliche kommentieren, stattdessen verständlicheren Code schreiben immer alles kommentieren, was einem anderen Entwickler die Konzepte erklärt auch wenn diese einem selbst ganz klar erscheinen Grundlagen der Informatik (Alex Rempel) 14