1.2. Арифметические операции

1.2.1. Знаки операций

Знаки операций обеспечивают формирование и последующее вы­числение выражений. Выражение есть правило для получения значе­ния. Один и тот же знак операции может употребляться в различных выражениях и по-разному интерпретироваться в зависимости от кон­текста. Для изображения операций в большинстве случаев использу­ется несколько символов. В ANSI-стандарте языка Си определены следующие знаки операций:

[]	()	.	->	++	--
&	*	+	-	~	!
sizeof	/	%	<<	>>	<
>	<=	>=	=	! =	^
|	&&.	||	? :	=	* =
/=	%=	+=	-=	<<=	>>=
&=	^=	|=	,	#	it

Дополнительно к перечисленным в С++ введены:

::

.*

->*

new

delete

typeid

За исключением операций [], () и ?: все знаки операций рас­познаются компилятором как отдельные лексемы. В зависимости от контекста одна и та же лексема может обозначать разные операции. Например, бинарная операция & – это поразрядная конъюнкция, а унарная операция & – это операция получения адреса.

Одним из принципиальных отличий языка С++ от предше­ствующего ему языка Си является возможность расширения действия, иначе перегрузки (overload) стандартных операций, т.е. распростране­ния их действия на нестандартные для них операнды. Материал, отно­сящийся к расширению действия (перегрузке) операций, будет рассматриваться в следующих лабораторных работах. Сейчас опишем кратко стан­дартные возможности отдельных операций.

1.2.2. Операции

Операции осуществляют пересылку и преобразование данных в программах. Обозначаются операции одним или несколькими символами, например +, -, >> и т.д. Данные, участвующие в операции, называются операндами. В качестве операндов могут использоваться переменные, константы, выражения.

Над числовыми данными определены следующие группы операций (рис. 3.10).

					Операции над числовыми данными в С++
	1						2						3							4							5						6
Арифмети­ческие операции						Операция присва­ивания						Операции отношения						Логичес­кие операции							Операция запятая (,)							Операция приведения к типу
Рис. 3.10. Операции над числовыми данными

В соответствии с количеством операндов, которые используются в операциях они делятся на унарные (один операнд), бинарные (два операнда) и тернарную (три операнда).

Унарные операции (один операнд) выполняются справа налево. Некоторые унарные операции приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Унарные операции

Знак операции	Операция	Описание
-	Унарный минус
~	Побитовое логическое отрицание
!	Логическое отрицание	В качестве логических значений используется 0 (false) - ложь и не 0 (true) - истина, отрицанием 0 будет 1, отрицанием любого ненулевого числа будет 0.
+	Унарный плюс
++	Увеличение (инкремент) на единицу	префиксная операция - увеличивает операнд до его использования, постфиксная операция увеличивает операнд после его использования.
--	Уменьшение (декремент) на единицу	префиксная операция - уменьшает операнд до его использования, постфиксная операция уменьшает операнд после его использования.
sizeof		вычисление размера (в байтах) для объекта того типа, который имеет операнд
&		Получение адреса операнда
*		Получение значения, находящегося по указанному адресу (разыменование)
new	Выделение памяти	Динамическое распределение памяти.
delete	Освобождение памяти	Динамическое распределение памяти.
(type)		Преобразование типа

В отличие от унарных, бинарные операции (два операнда), список которых приведен в табл. 3.2, выполняются слева направо.

Таблица 3.2

Бинарные операции

Знак операции	Операция	Группа операций	Описание
*	Умножение	Арифметические мультипликативные	умножение операндов арифметического типа
/	Деление		деление операндов арифметического типа (если операнды целочисленные, то выполняется целочисленное деление)
%	Остаток от деления		получение остатка от деления целочисленных операндов
+	Сложение	Арифметические аддитивные	бинарный плюс (сложение арифметических операндов)
-	Вычитание		бинарный минус (вычитание арифметических операндов)
<<	Сдвиг влево	Операции сдвига
>>	Сдвиг вправо
<	Меньше	Операции отношения	меньше, чем
>	Больше		больше
<=	Меньше или равно		меньше или равно
>=	Больше или равно		больше или равно
= =	Равно		Равно???
!=	Не равно		не равно
&	Битовая операция И	Битовые (поразрядные) операции
|	Поразрядное ИЛИ
^	Поразрядное исключающее ИЛИ
&&	Логическое И	Логические операции	конъюнкция (И) целочисленных операндов или отношений, целочисленный результат ложь(0) или истина( не 0)
||	Логическое ИЛИ		дизъюнкция (ИЛИ) целочисленных операндов или отношений, целочисленный результат ложь(0) или истина(не 0)
,	Последовательное вычисление	Последовательного вычисления
=	Присваивание	Операции присваивания	присваивание
*=	Умножение с присваиванием		умножение с присваиванием (мультипликативное присваивание)
/=	Деление с присваиванием		деление с присваиванием
%=	Остаток от деления с присваиванием		деление с остатком с присваиванием
-=	Вычитание с присваиванием		вычитание с присваиванием
+=	Сложение с присваиванием		сложение с присваиванием
<<=	Сдвиг влево с присваиванием
>>=	Сдвиг вправо присваиванием
&=	Поразрядное И с присваиванием
|=	Поразрядное ИЛИ с присваиванием
^=	Поразрядное исключающее ИЛИ с присваиванием

Тернарной операцией (три операнда) является операция «условие ?», которая реализует алгоритмическую структуру ветвления (не рассматривается в рамках лабораторного практикума).

Таблица 3.3

Тернарная операция

Знак операции	Операция	Описание
?:	Условная операция; в ней используется три операнда.	Выражение1 ? Выражение2 : Выражение3; Первым вычисляется значение выражения1. Если оно истинно, то вычисляется значение выражения2, которое становится результатом. Если при вычислении выражения1 получится 0, то в качестве результата берется значение выражения3. Например: x<0 ? -x : x ; //вычисляется абсолютное значение x.