Foreversoft.ru

IT Справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Язык си логические операции

Операции в языке Си

Над объектами в языке Си могут выполняться различные операции:

  • операции присваивания;
  • операции отношения;
  • арифметические;
  • логические;
  • сдвиговые операции.

Результатом выполнения операции является число.

Операции могут быть бинарными или унарными.
Бинарные операции выполняются над двумя объектами, унарные — над одним.

Операция присваивания

Операция присваивания обозначается символом = и выполняется в 2 этапа:

  • вычисляется выражение в правой части;
  • результат присваивается операнду, стоящему в левой части:

объект = выражение;

В случае если объекты в левой и правой части операции присваивания имеют разные типы используется операция явного приведения типа.
объект = (тип)выражение;

Операции отношения

Основные операции отношения:

  • == эквивалентно — проверка на равенство;
  • != не равно — проверка на неравенство;
  • меньше;
  • > больше;
  • меньше или равно;
  • >= больше или равно.

Операции отношения используются при организации условий и ветвлений. Результатом этих операций является 1 бит, значение которого равно 1 , если результат выполнения операции — истина, и равно 0 , если результат выполнения операции — ложь.

Арифметические операции

Основные бинарные операции, расположенные в порядке уменьшения приоритета:

  • * — умножение;
  • / — деление;
  • + — сложение;
  • — вычитание;
  • % — остаток от целочисленного деления.

Основные унарные операции:

  • ++ — инкрементирование (увеличение на 1);
  • –– — декрементирование (уменьшение на 1);
  • — изменение знака.

Результат вычисления выражения, содержащего операции инкрементирования или декрементирования, зависит от того, где расположен знак операции (до объекта или после него). Если операция расположена до объекта, то сначала происходит изменение значения переменной на 1, а потом это значение используется для выполнения следующих операций. Если операция ++ или расположена после переменной, то сначала выполняется операция, а потом значение переменной изменяется на 1.

Бинарные арифметические операции могут быть объединены с операцией присваивания:

  • объект *= выражение; // объект = объект * выражение
  • объект /= выражение; // объект = объект / выражение
  • объект += выражение; // объект = объект + выражение
  • объект -= выражение; // объект = объект — выражение
  • объект %= выражение; // объект = объект % выражение

Логические операции

Логические операции делятся на две группы:

Условные логические операции чаще всего используются в операциях проверки условия if и могут выполняться над любыми объектами. Результат условной логической операции:

  • 1 если выражение истинно;
  • 0 если выражение ложно.

Вообще, все значения, отличные от нуля, интерпретируются условными логическими операциями как истинные.

Основные условные логические операции:

  • && — И (бинарная) — требуется одновременное выполнение всех операций отношения;
  • || — ИЛИ (бинарная) — требуется выполнение хотя бы одной операции отношения;
  • ! — НЕ (унарная) — требуется невыполнение операции отношения.

Побитовые логические операции оперируют с битами, каждый из которых может принимать только два значения: 0 или 1.

Основные побитовые логические операции в языке Си:

инверсия (логическое НЕ) — унарная операция, результат которой равен 0 если операнд единичный, и равен 1, если операнд нулевой;

  • ^ исключающее ИЛИ — бинарная операция, результат которой равен 1, если только один из двух операндов равен 1 (в общем случае если во входном наборе операндов нечетное число единиц).
  • Для каждого бита результат выполнения операции будет получен в соответствии с таблицей.

    a

    aba & ba | ba ^ b
    1
    1111
    111
    1111

    a; // e = 241 = 1111 0001
    f = a ^ b; // f = 7 = 0000 0111

    Побитовые операции позволяют осуществлять установку и сброс отдельных битов числа. С этой целью используется маскирование битов . Маски, соответствующие установке каждого бита в байте, представлены в таблице

    БитМаска
    0x01
    10x02
    20x04
    30x08
    40x10
    50x20
    60x40
    70x80

    Для установки определенного бита необходимо соответствующий бит маски установить в 1 и произвести операцию побитового логического ИЛИ с константой, представляющей собой маску:

    Для сброса определенного бита необходимо соответствующий бит маски сбросить в 0 и произвести операцию побитового логического И с константой, представляющей собой инверсную маску:

    0x02); // a = 1, бит 1 сброшен

    Бинарные побитовые логические операции могут быть объединены с операцией присваивания:

    • объект &= выражение; // объект = объект & выражение
    • объект |= выражение; // объект = объект | выражение
    • объект ^= выражение; // объект = объект ^ выражение

    Сдвиговые операции

    Операции арифметического сдвига применяются в целочисленной арифметике и обозначаются как:

    • >> — сдвиг вправо;
    • — сдвиг влево.

    Общий синтаксис осуществления операции сдвига:
    объект = выражение сдвиг КоличествоРазрядов;

    Арифметический сдвиг целого числа вправо >> на 1 разряд соответствует делению числа на 2.
    Арифметический сдвиг целого числа влево на 1 разряд соответствует умножению числа на 2.

    Комментариев к записи: 25

    ddd; if(ddd==0). то ИФ не реагирует на этот ноль, видно стало ddd = 11111110, а это не ноль. А когда написал : char ddd = 0; . . ddd =

    ddd; if(ddd). ИФ отреагировал. Что изменилось?

    Урок №43. Логические операторы: И, ИЛИ, НЕ

    Обновл. 30 Дек 2019 |

    В то время как операторы сравнения используются для проверки конкретного условия: ложное оно или истинное, они могут проверить только одно условие за определённый промежуток времени. Но бывают ситуации, когда нужно протестировать сразу несколько условий. Например, чтобы узнать, выиграли ли мы в лотерею, нам нужно сравнить все цифры купленного билета с выигрышными. Если в лотерее 6 цифр, то нужно выполнить 6 сравнений, все из которых должны быть true.

    Также иногда нам нужно знать, является ли хоть одно из нескольких условий истинным. Например, мы не пойдём сегодня на работу, если больны или слишком устали, или если выиграли в лотерею Нам нужно проверить, является ли хоть одно из этих 3 условий истинным. Как это сделать? С помощью логических операторов! Они позволяют проверить сразу несколько условий за раз.

    В C++ есть 3 логических оператора:

    Оператор Символ Пример Операция
    Логическое НЕ!!xtrue, если x — false и false, если x — true
    Логическое И&&x && ytrue, если x и y — true, в противном случае — false
    Логическое ИЛИ||x || ytrue, если x или y — true, в противном случае — false

    Логический оператор НЕ

    Логический оператор НЕ (!)
    Операнд Результат
    truefalse
    falsetrue

    Если операндом является true, то после применения логического НЕ результатом будет false. Если же операнд до применения оператора НЕ является false, то после его применения — станет true. Другими словами, логический оператор НЕ меняет результат с true на false и наоборот. Он часто используется в условных выражениях:

    Следует помнить, что логический оператор НЕ имеет очень высокий уровень приоритета. Новички часто совершают следующую ошибку:

    Результат выполнения программы выше:

    Но х ведь не равно у , как это возможно? Поскольку приоритет логического оператора НЕ выше, чем приоритет оператора равенства, то выражение ! х == у обрабатывается как (! х) == у . Так как х — это 5 , то !x — это 0 . Условие 0 == у ложное, поэтому выполняется часть else!

    Напоминание: Любое ненулевое целое значение в логическом контексте является true. Так как х = 5 , то х вычисляется как true, а вот !x = false , т.е. 0 . Использование целых чисел в логических операциях подобным образом может запутать не только пользователя, но и самого разработчика, поэтому мы не советуем так делать!

    Правильный способ написания программы выше:

    Сначала обрабатывается х == у , а затем уже оператор НЕ изменяет результат на противоположный.

    Правило: Если логический оператор НЕ должен работать с результатами работы других операторов, то другие операторы и их операнды должны находиться в круглых скобках.

    Логический оператор ИЛИ

    Если хоть одно из двух условий является истинным, то логический оператор ИЛИ является true.

    Логический оператор ИЛИ (||)
    Левый операнд Правый операнд Результат
    falsefalsefalse
    falsetruetrue
    truefalsetrue
    truetruetrue

    Рассмотрим следующую программу:

    Здесь мы использовали логический оператор ИЛИ, чтобы проверить, является ли хоть одно из двух условий истинным: левое ( value == 0 ) или правое ( value == 1 ). Если хоть одно из условий — true или оба сразу true, то выполняться будет стейтмент if. Если ни одно из условий не является true, то результат — false и выполняться будет стейтмент else.

    Вы можете соединить сразу несколько условий:

    Новички иногда путают логическое ИЛИ (||) с побитовым ИЛИ (|). Хоть у них и одинаковые названия, функции они выполняют разные.

    Логический оператор И

    Только при условии, что оба операнда будут истинными, логический оператор И будет true. Если нет, тогда false.

    Логический оператор И (&&)
    Левый операнд Правый операнд Результат
    falsefalsefalse
    falsetruefalse
    truefalsefalse
    truetruetrue

    Например, мы хотим знать, находится ли значение переменной х в диапазоне от 10 до 20. Здесь у нас есть два условия: мы должны проверить, является ли х больше 10 и является ли х меньше 20.

    Если оба условия истинны, то выполняется часть if. Если же хоть одно или сразу оба условия ложные, то выполняется часть else.

    Как и с логическим ИЛИ, мы можем комбинировать сразу несколько условий И:

    Короткий цикл вычислений

    Для того, чтобы логическое И возвращало true, оба операнда должны быть истинными. Если первый операнд вычисляется как false, то оператор И должен сразу возвращать false независимо от результата второго операнда (даже без его обработки). Это называется коротким циклом вычисления (англ. «short circuit evaluation») и выполняется он, в первую очередь, в целях оптимизации.

    Аналогично, если первый операнд логического ИЛИ является true, то и всё условие будет true (даже без обработки второго операнда).

    Как и в случае с оператором ИЛИ, новички иногда путают логическое И (&&) с побитовым И (&).

    Использование операторов И/ИЛИ

    Иногда возникают ситуации, когда смешивания логических операторов И и ИЛИ в одном выражении не избежать. Тогда следует знать о возможных проблемах, которые могут произойти.

    Многие программисты думают, что логические И и ИЛИ имеют одинаковый приоритет (или забывают, что это не так), так же как и сложение/вычитание или умножение/деление. Тем не менее, приоритет логического И выше приоритета ИЛИ. Таким образом, операции с оператором И будут всегда вычисляться первыми (если только операции с ИЛИ не находятся в круглых скобках).

    Рассмотрим следующее выражение: value1 || value2 && value3 . Поскольку приоритет логического И выше, то обрабатываться выражение будет так:

    value1 || (value2 && value3)

    (value1 || value2) && value3

    Хорошей практикой является использование круглых скобок с операциями. Это предотвратит ошибки приоритета, увеличит читабельность кода и чётко даст понять компилятору, как следует обрабатывать выражения. Например, вместо того, чтобы писать value1 && value2 || value3 && value4 , лучше записать (value1 && value2) || (value3 && value4) .

    Законы Де Моргана

    Многие программисты совершают ошибку, думая, что !(x && y) — это то же самое, что и !x && !y . К сожалению, вы не можете «использовать» логическое НЕ подобным образом.

    !(x && y) эквивалентно !x || !y
    !(x || y) эквивалентно !x && !y

    Другими словами, логические операторы И и ИЛИ меняются местами! В некоторых случаях, это даже полезно: улучшает читабельность.

    А где же побитовое исключающее ИЛИ (XOR)?

    Побитовое исключающее ИЛИ (XOR) — это логический оператор, который используется в некоторых языках программирования для проверки на истинность нечётного количества условий.

    Побитовое исключающее ИЛИ (XOR)
    Левый операнд Правый операнд Результат
    falsefalsefalse
    falsetruetrue
    truefalsetrue
    truetruefalse

    В C++ нет такого оператора. В отличии от логических И/ИЛИ, к XOR не применяется короткий цикл вычислений. Однако его легко можно сымитировать, используя оператор неравенства (!=):

    Арифметические и логические операции в языке Си. Системы счисления.

    1.1. Арифметические операции.

    1.3. Условный оператор и логические операции.

    https://www.topcoder.com/tc: SRM 195 (Rounder ), SRM 325 ( SalaryCalculator) .

    1. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

    1.1. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

    Основными арифметическими операциями являются: сложение (‘+’), вычитание (‘-‘), умножение (‘*’) и деление (‘/’). Порядок выполнения операций в выражении соответствует их приоритету. Операции с одинаковым приоритетом в выражении выполняются слева направо.

    Операция деления (‘/’) выполняется согласно типу ее операндов. Если оба операнда являются целыми числами, то деление будет целочисленным. Если один из операндов является вещественным, то и результат будет вещественным. Например, пусть переменная x имеет целочисленный тип, а y действительный тип. Следующая таблица демонстрирует результаты деления для различных операндов:

    операция

    результат

    x = 7 / 3;

    y = 7 / 3;

    y = 2.000000

    y = 7.0 / 3;

    y = 2.333333

    y = (double)7 / 3;

    y = 2.333333

    Рассмотрим второй пример. При выполнении операции присваивания значения выражения переменной, сначала вычисляется значение выражения, а потом оно присваивается переменной. Поскольку операнды во втором примере являются целыми, то результатом деления 7 / 3 будет 2. Потом целочисленное значение 2 преобразовывается в действительное значение 2.000000 и присваивается действительной переменной y.

    В четвертом примере перед выполнением операции деления происходит преобразование типа делимого из целого в вещественный. Поэтому деление будет производиться без потери точности.

    Пример 1.1.1. Найти среднее арифметическое двух целых чисел a и b.

    Результатом вычисления выражения (a + b) / 2 может быть действительное число. Поэтому деление должно выполняться с сохранением точности. А для этого один из операндов необходимо преобразовать в действительный тип. Например, результат можно вычислить так: res = (a + b) / 2.0. Программа имеет вид:

    Операция вычисления остатка в Си обозначается символом ‘%’. При этом остаток при делении отрицательного числа на положительное является отрицательным (хотя математически остаток при делении на число n должен лежать в промежутке от 0 до n – 1 включительно).

    Операция

    результат

    x = 6 % 3

    x = 8 % 3

    x = -6 % 3

    x = -8 % 3

    В языке Си при выполнении операций возможны синтаксические сокращения. Например, вместо i = i + 1 можно писать i++. Если – некоторая бинарная операция, то вместо i = i a можно писать i = a. Примеры сокращений приведены ниже в таблице:

    операция

    сокращение

    i = i + 1

    i = i – 1

    i = i + a

    i = i % a

    Упражнение 1.1.1. Имеются одинаковые коробки, каждая из которых вмещает m шаров. Сколько коробок требуется для упаковки n шаров?

    Упражнение 1.1.2. Рассмотрим условие предыдущей задачи. Сколько коробок будут полностью заполнены, если всего имеется n шаров, а каждая коробка вмещает m шаров?

    Упражнение 1.1.3. Пусть n – трехзначное число. Присвоить переменным a , b , c соответственно количество сотен, десятков и единиц числа n .

    1.2. ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

    Среди логических операций следует выделить операции ‘и’ (‘and’), ‘или’ (‘or‘), отрицание ‘не’ (‘not’) и сложение по модулю 2 (‘xor’). В языке Си логические операции обозначаются следующим образом:

    операция

    Обозначение в Си

    x and y

    x or y

    not x

    x xor y

    Таблицы истинности логических операций приведены в следующих таблицах:

    Логические операторы в си

    Логические операторы

    Л огические операторы – это операторы, которые принимают в качестве аргументов логические значений (ложь или истину) и возвращают логическое значение. Как и обычные операторы, они могут быть одноместными (унарными, т.е. принимать один аргумент), двуместными (бинарные, принимают два аргумента), трёхместными и т.д.

    Особенностью языка си является то, что в нём нет типа, хранящего булево значение (ложь или истину). В си ложью (логическим нулём) считается целочисленный 0, а любое ненулевое целое будет логической истиной. Например

    Логические значения обычно порождаются операторами сравнения (==, !=, >, =. О ператор НЕ (NOT) используется для того, чтобы инвертировать значение аргумента. Т.е., если ему передали истину, то он вернёт ложь, если получил ложь в качестве аргумента, то вернёт истину.

    Логический оператор НЕ

    XNOT X
    1
    1

    В си отрицание представлено оператором !. Например

    Как и в обычной логике, здесь действует закон двойного отрицания – отрицание отрицания можно опустить.

    Логическое И

    О ператор И (AND, логическое умножение) возвращает истину тогда и только тогда, когда оба аргумента являются истиной.

    Логический оператор И

    XYX AND Y
    1
    1
    111

    В си логическое умножение представлено оператором &&. Например, задача – в кружок военных спейсмаринов допускаются только совершеннолетние граждане мужского пола. То есть, претендентом может стать только тот, для которого одновременно два условия являются истиной

    Оператор И может применяться последовательно к нескольким аргументам. Для него действует ассоциативный и коммутативный законы. Усовершенствуем программу, будем также вводить рост:

    Также условие могло быть записано

    Логическое ИЛИ

    О ператор логическое ИЛИ (логическое сложение, OR) истинен тогда, когда истиной является хотя бы один его аргумент.

    Логический оператор ИЛИ

    XYX OR Y
    11
    11
    111

    В си ИЛИ представлен оператором ||. Например, усовершенствуем программу: теперь пол можно вводить как большой, так и маленькой буквой

    Как и в случае оператора И, ИЛИ коммутативен и ассоциативен.

    Операторы можно перемешивать друг с другом, создавая сложные операторы

    Стоит только помнить о том, что оператор отрицания имеет больший приоритет, чем И или ИЛИ, поэтому будет выполняться в первую очередь. Если может случиться ситуация, когда порядок выполнения не ясен, определите его с помощью скобок.

    Пример: закон де-Моргана. Чтобы сменить И на ИЛИ (или наоборот), необходимо инвертировать значения всех операндов, заменить И на ИЛИ (или ИЛИ на И) и инвертировать конечный результат. В случае с нашим условием

    Рассмотрим сначала кусок

    Меняем все значения на обратные

    заменяем оператор && на ||

    и инвертируем ответ

    Как видим, результат тот же. Очевидно, что

    Таким образом, изменим условие

    Поменяем таким же образом вторую скобку

    Теперь можно применить это же правило и для всего выражения

    Порядок выполнения логических операторов

    Р ассмотрим выражение

    где a, b, c, d – логические значения. Всё выражение равно истине тогда и только тогда, когда все операнды истинны. Если хотя бы один из операндов ложь, то остальные уже не важны. Поэтому, для оптимизации работы, вычисление происходит слева направо и останавливается, как только был найден первый операнд, равный нулю.

    В си оператор присваивания может возвращать значение. Иногда он используется непосредственно в условии:

    В данном случае, оператор malloc не будет выполнен, так как первый операнд a равен 0 (соответственно, всё выражение равно нулю). Таким образом, оператор free попытается очистить память, которую не может очистить (т.к. p продолжит ссылаться на a). Если же мы поменяем a = 1, то всё отработает без проблем.

    То же самое происходит и при выполнение ||. Выражение

    выполняется слева направо до тех пор, пока не встретит первое ненулевое значение. После этого выполнение останавливается, так как известно, что всё выражение равно истине.

    Очевидно, что это касается не только оператора присваивания, но и любого другого вызова функции. Например, в этом случае функции foo будет вызвана, bar нет.

    Вывод – не используйте присваивания и вызовов функций (особенно, если они изменяют состояние программы) внутри условий.

    Читать еще:  Типы данных в си шарп
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector