§ 3. Символьный тип

В предыдущих разделах мы изучили:

• объявление переменных и массивов символьного типа;

• правила записи символьных констант (п. 3.1 гл. 1);

• ввод, вывод символьных переменных (§ 4 гл. 2);

• передачу символьной переменной в функцию (§ 1 гл. 2);

• анализ символов(§ 4 гл. 2);

• вывод кодов всех символов, т. е. кодовую таблицу (задача 8, § 2 гл. 2);

Среди символов есть такие, которые нельзя ввести обычным способом, т. е. с помощью соответствующих клавиш, так как их нет на алфавитно–цифровой клавиатуре. Они называются символами псевдографики. Для их ввода курсор подводим в нужное место и нажимаем “Alt”. При включённом цифровом режиме (клавиша NumLock) соответствующий код символа набираем справа на клавиатуре, а не в верхнем ряду. Во время набора ничего не отображается, но когда отпустим клавишу “Alt”, в соответствующем месте появится символ псевдографики с набранным кодом. Такие символы в функцию в качестве фактических параметров можно передать, как и обычные символы, двумя способами: можно указать числовой код символа или вышеописанным способом набрать такой символ.

Анализ кодовой таблицы позволяет отметить следующие особенности, которые необходимо учитывать при программировании:

• цифры в таблице располагаются подряд, цифра 0 имеет код 48, у цифры 1 код 49, и т. д., цифра 9 имеет код 57;

• как прописные, так и строчные латинские буквы располагаются в алфавитном порядке с кодами 65—90 для больших и 97—122 для маленьких букв;

• русские прописные буквы располагаются также подряд (коды 128—159);

• маленькие русские буквы терпят разрыв, буквы от ‘а’ (код 160) до ‘п’ (175) следуют подряд. После буквы ‘п’ размещаются символы псевдографики, а затем русский алфавит продолжается с буквы ‘р’ (224) до ‘я’(239).

Другие особенности символьной кодовой таблицы можно увидеть, выполнив вышеприведённую программу (задача 8, § 2 гл. 2).

Рассмотрим совместимость символьного и целого типов, что характерно для языка С++. В переменной типа char можно хранить как символы (точнее, их коды), так и целые однобайтные числа. Для переменных типа char определены те же операции, что и для типа int, например, целочисленное деление (/), получение остатка от целочисленного деления (%) и другие. Поэтому в языке С++, в отличие от Pascal, можно выполнить следующий фрагмент:

char a='5', b=5;

cout<<a<<”, “<<b<<”, “<<a%b<<", "<<a/b<<'\n';

В результате получим 5, символ с кодом 5(см. кодовую таблицу), 3, 10. Почему? В переменной a хранится код символа ‘5’, т. е. целое число 53, а в переменной b — обычное целое число 5, а 53 % 5 = 3, 53 / 5 = 10. Заметим, что если объявим int a=53, b=5; то выведем 53, 5, 3, 10. Если, что интереснее, int a=’5’, b=5; то получим то же, что и в предыдущем варианте, т. е. 53, 5, 3, 10, так как значением целочисленной переменной a будет код символа 5, т. е. целое число 53.

При вводе с помощью cin результат зависит от того, как переменная объявлена и что набираем при вводе.

Пусть char a, b; cin>>a>>b; При выполнении введём 5 и 3. Тогда с помощью того же cout получим 5, 3, 2, 1. Здесь число 2 получено не как остаток от деления 5 на 3, а как результат операции % для кодов этих символов, т. е. 53 % 51 = 2. Для этих же чисел получено и число 1. В этом можно убедиться, если вместо частного вывести произведение cout << a*b. На экране мы увидим не 15 (5*3), а 2703, т. е. произведение кодов символов 5 и 3 (51* 53 = 2703).

Пусть по–прежнему char a, b; cin>>a>>b; При выполнении наберем два символа, например, a и с, коды которых 97 и 99. Тогда по той же причине будет выведено: a, c, 97, 9603, где 97=97%99, а 9603=97*99. “Числа”, которые больше, чем 9, при таком объявлении ввести не сможем. Если введём, например, 123, то a примет значение символа ‘1’, b= ‘2’, а символ 3 игнорируется. Получим 1, 2, 49, 2450, где 49=49 % 50, 2450 = 49*50.

Если объявлено int a, b; и вводим целые числа, то значениями этих переменных будут введённые числа. При вводе символов ничего хорошего не получим, хотя программа будет выполняться.

Символы лучше вводить с помощью специальных функций getch, getchar или getche (см. § 4 гл. 2).

Вывод символов или их кодов удобнее выполнять не с помощью cout, а используя функции printf или cprintf (см. вывод кодовой таблицы).

Задачи и упражнения.

1. Пусть b1, b2, b3 — переменные логического типа. Записать оператор if и операторы присваивания, которые выполняют те же действия, что и оператор

b1= b2 || b3.

Решение: if (b2) b1=true; else b1=b3;

2. Нарисовать область плоскости, в которой и только в которой для вещественных величин x и y следующее логическое выражение истинно:

а) (fabs(x) < 1) > (fabs(y) < 1);

б) ! (fabs(x) < 1 ) = = (fabs(y) < 1);

в) ! (( fabs(x) < 1 ) = = (fabs(y) < 1)).

Указания к решению. Для величин логического типа следующие выражения истинны: true > false, true = = true, false = = false, ! true = = false, true = = ! false.

a) Надо найти область плоскости, в которой и только в которой одновременно первое неравенство истинно, а второе ложно, т. е. такие точки, для которых выражение (fabs(x)<1) && (fabs(y)>=1) истинно.

б) !(fabs(x) < 1) равносильно неравенству (fabs(x) >= 1). Поэтому надо найти область плоскости, в которой и только в которой выражение (fabs(x)>=1) &&( fabs(y)<1) ||( fabs(x)<1) &&( fabs(y)>=1) истинно.

в) Сначала определяем область, в которой и только в которой выражение (fabs(x)<1) && ( fabs(y)<1) ||( fabs(x)>=1) && (fabs(y)>=1) истиннo. Это был бы ответ, если бы не было операции отрицания. Операция отрицания в качестве ответа оставит точки, не вошедшие в эту область.

3. Записать следующее логическое выражение, используя операции логического умножения и сложения (&& , || ) и не используя сравнение логических величин:

а) (y>x) = = (x>0);

б) (y > x) > !(x > 0).

Решение: a) (y > x) && ( x> 0) || (y <= x) && (x <= 0);

б) y>x && x>0.

4. Не используя логических операций, записать выражение, принимающее значение true тогда и только тогда, когда точка плоскости с координатами (x, y) принадлежит первой четверти, включая и оси координат, или третьей четверти, не включая оси координат.

Решение: (x>=0) = = (y>=0).

4. Пусть bool b1, b2, b3, b4; Записать оператор if и операторы присваивания, которые выполняют те же действия, что и следующий оператор:

а) b1= b2 && b3;

б) b1=b2 || b3 && b4;

в) b1=(b2 || b3) && b4;

г) b1= !(b2 && b3 || b4).

6. Записать с помощью логических операций и оператора присваивания, не используя оператор if:

bool b1, b2, b3,r;

if (!b1) r=false;

else if (!b2) r=false;

else r=b3;

7. Объяснить работу следующей программы:

float x,y; bool lg; cin>>x>>y;

while (!(x==100 && y==100))

{ lg=x>0; cout<<"x>0 "<<lg<<" y>0 "<<(y>0)<<" "<<(lg > (y>0));

if (lg > (y>0)) cout<<" YES ";

else cout<<" NO";

cin>>x>>y;

}

8. Записать следующее логическое выражение, используя логические операции и не используя сравнение логических величин:

1. !((y > x) > (x>0));

б) (y > x) != (x > 0) ;

в) ! (y > x) > (x > 0).

Нарисовать область плоскости, в которой и только в которой записанное логическое выражение истинно.

9. Записать логическое выражение с помощью сравнения логических величин, не используя операций && и ||:

а) x*x+y*y > 1 && y <= x;

б) x*x+y* y> 1 && y <= x || x*x+y*y <= 1 && y > x;

в) x>0 && y > 0 || x <= 0 && y <= 0.

Нарисовать область плоскости, в которой и только в которой записанное логическое выражение истинно.

10. Пусть B1= x*x – y*y < 4; B2= y>0;

а) Записать логическое выражение B1 && B2, используя сравнение булевских величин и не используя логических операций.

б) Записать выражение B1<B2, не используя сравнение булевских величин.

11. Нарисовать область плоскости, в которой и только в которой для вещественных x и y следующее логическое выражение истинно:

а) (fabs(x) > 1) > (fabs(y)> 1);

б) ! (fabs(x) > 1 ) = = (fabs(y)> 1);

в) ! (( fabs(x) > 1 ) = = (fabs(y) > 1)).

12. Операторы

int x=8, y=4;

cout <<(x&y)<<", "<<(x&&y)<<", "<<(x|y)<<", "<<(x||y)

<<", "<<(y<x<1)<<", "<<(x<y<1)<<endl;

выведут 0, 1, 12, 1, 0, 1. Объяснить результат.

13. Объяснить выполнение printf("%c %d %c %d\n", a, a, b, b); Результат, как и раньше, зависит от объявления и от введенных величин.

Вариант 1. Переменные объявлены int a, b; и вводим два числа — 97 и 120. Тогда будет выведено a 97 x 120, т. е. по формату %c выводятся символы, коды которых хранятся в переменных a и b, а по формату %d — эти целые числа, которые интерпретируются как коды символов.

Вариант 2. Этот же результат получим, если объявим char a, b; и введём два символа — a и x.

14. Что будет выведено и почему:

а) char ch; cin>>ch; cout<< (ch*2); если введём 1? d?:

б) char CH=1; cout<<” “<<(CH*2);

в) char ch2=’1’; cout<<” “<<(ch2*2);

г) printf (“ \n %c %d %c %d %c %d”, ch, ch, CH, CH, ch2, ch2);

Объявление и инициализация такие, как в а), б), в).

д) int ci; cin>>ci; printf(“\n %c %d”, ci,ci); если введём 40?