в чем заключается первое правило приоритета математических операторов
Приоритет операций. Cложные математические выражения
Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.
В C используется знакомый нам со школы порядок выполнения операций. Но т.к. в программировании есть свои особенности, то кое-какие отличия всё же есть. Выпишем приоритет для тех операций, которые мы уже знаем.
А каково значение переменной x после выполнения следующего кода int x = 8 / 4 / 2;
Правильный ответ 1. Т.к в случае одинакового приоритета операций, команды выполняются слева направо. Другими словами данный код эквивалентен коду int x = (8 / 4) / 2;
Если нам нужно изменить порядок выполнения действий, то мы можем использовать для этого круглые скобки.
На следующем рисунке над каждым действием отмечено, каким оно выполнится по счёту.
Рис.1 Приоритет операций в языке С. Пример.
Если в вашей программе вы написали довольно сложное выражение, в котором не сразу ясен порядок операций, то лучше добавить лишние скобки, чтобы явно задать последовательность операций. Это поможет избежать ошибок в вычислениях, которые потом будет сложно отловить.
Сложные математические выражения
Иногда формулы, по которым нужно что-то вычислять, в программе могут принимать довольно ужасный вид.
При этом когда мы пишем программу, любая формула должна быть записана в одну строку. На начальном этапе это может вызвать у вас некоторые затруднения. Чтобы избавиться от этих затруднений, нужно овладеть навыком переводить формулу из стандартной математической записи в ту, которая используется в программировании и обратно.
И небольшой видео-фрагмент, в котором я попытался на простом примере показать, как можно поступать при записи сложных математических выражений.
Практика
Решите предложенные задачи:
Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим
Порядок применения операторов в Visual Basic
Если в выражении встречается несколько операций, каждая часть вычисляется и разрешается в заранее определенном порядке, который называется приоритетом операторов.
Правила приоритета
Если выражения содержат операторы из более чем одной категории, они оцениваются в соответствии со следующими правилами.
Арифметические и операторы объединения имеют порядок приоритета, описанный в следующем разделе, и имеют более высокий приоритет, чем операторы сравнения, логического и побитового оператора.
Все операторы сравнения имеют одинаковый приоритет, а все имеют более высокий приоритет, чем логические операторы and, но имеют более низкий приоритет, чем операторы арифметического и объединения.
Логические и побитовые операторы имеют порядок приоритета, описанный в следующем разделе, и все имеют более низкий приоритет, чем арифметические операторы, операции объединения и сравнения.
Операторы с одинаковым приоритетом вычисляются слева направо в том порядке, в котором они отображаются в выражении.
Порядок очередности
Операторы оцениваются в следующем порядке приоритета.
Оператор Await
Арифметические и операторы объединения
Возведение в степень ( ^ )
Модульная арифметика ( Mod )
Операторы сравнения
Логические и побитовые операторы
Эксклюзивное сложение ( Xor )
Комментарии
= Оператор является только оператором сравнения на равенство, а не оператором присваивания.
Оператор объединения строк ( & ) не является арифметическим оператором, но в приоритете он сгруппирован с арифметическими операторами.
Is Операторы и IsNot являются операторами сравнения ссылок на объекты. Они не сравнивают значения двух объектов; они только определяют, ссылаются ли две объектные переменные на один и тот же экземпляр объекта.
Ассоциативность
Если операторы с одинаковым приоритетом отображаются вместе в выражении, например умножение и деление, компилятор вычисляет каждую операцию в том виде, в котором она встретилась слева направо. Это показано в следующем примере.
Переопределение приоритета и ассоциативности
Можно использовать круглые скобки, чтобы принудительно вычислить некоторые части выражения перед другими. Это может переопределять порядок приоритета и левую ассоциативность. Visual Basic всегда выполняет операции, заключенные в круглые скобки, прежде чем они выходят за пределы. Однако в круглых скобках он поддерживает обычный приоритет и ассоциативность, если в круглых скобках не используются скобки. Это показано в следующем примере.
Операторы вычислений и приоритет
Операторы определяют операции, которые необходимо выполнить над элементами формулы. Существует стандартный порядок вычислений, но его можно изменить с помощью скобок.
В этой статье
Типы операторов
Существует четыре различных типа операторов вычислений: арифметические, сравнительные, текстовые (объединение текста) и ссылки.
Арифметические операторы
Выполнение основных математических операций, таких как с добавление, вычитание или умножение; объединить числа; и получить числовые результаты, используйте в формуле арифметические операторы:
Возведение в степень
Операторы сравнения
Операторы сравнения используются для сравнения двух значений. При сравнении двух значений с помощью этих операторов результатом является логическое значение ИСТИНА или ЛОЖЬ.
= (знак «больше или равно»)
Текстовый оператор конкатенации
С помощью амперсанд (&) можно совмещать (объединять) одну или несколько текстовых строк, чтобы получить один фрагмент текста.
Соединение или объединение последовательностей знаков в одну последовательность
В этом примере между двумя словами вставляется пробел. Знак пробела определяется пробелом в открывающих и закрывающих кавычках (» «).
Операторы ссылок
Для определения ссылок на диапазоны ячеек можно использовать операторы, указанные ниже.
Оператор диапазона, который образует одну ссылку на все ячейки, находящиеся между первой и последней ячейками диапазона, включая эти ячейки.
Оператор объединения. Объединяет несколько ссылок в одну ссылку.
Оператор пересечения, который возвращает ссылку на ячейки, общие с диапазонами в формуле. В этом примере ячейка C7 находится в обоих диапазонах, поэтому это пересечение.
Порядок выполнения действий в формулах Excel
В некоторых случаях порядок выполнения вычислений может повлиять на возвращаемую формулу, поэтому важно понимать, как определяется порядок и как можно изменить порядок получения нужных результатов.
Порядок вычислений
Приоритет операторов
Если в одной формуле используется несколько операторов, Microsoft Excel выполняет операции в порядке, указанном в приведенной ниже таблице. Если формула содержит операторы с одинаковым приоритетом — например, операторы деления и умножения, — они выполняются слева направо.
5.1 – Приоритет и ассоциативность операторов
Введение в главу
Данная глава основывается на концепциях урока «1.9 – Знакомство с литералами и операторами». Далее следует его краткий обзор.
В математике операция – это математическое вычисление, включающее ноль или более входных значений (называемых операндами), которые создают новое значение (называемое выходным значением). Конкретная выполняемая операция обозначается конструкцией (обычно символом или парой символов), называемой оператором.
В этой главе мы обсудим темы, связанные с операторами, и исследуем многие обычные операторы, поддерживаемые C++.
Приоритет операторов
В C++, когда компилятор встречает выражение, он должен аналогичным образом проанализировать выражение и определить, как оно должно быть вычислено. Для этого всем операторам назначается определенный уровень приоритета. Сначала вычисляются операторы с наивысшим уровнем приоритета.
Ассоциативность операторов
Что произойдет, если два оператора в одном выражении имеют одинаковый уровень приоритета? Например, в выражении 3 * 4/2 операторы умножения и деления имеют уровень приоритета 5. В этом случае компилятор не может полагаться только на приоритет, чтобы определить, как вычислить результат.
Таблица операторов
Приведенная ниже таблица в первую очередь предназначена для использования в качестве справочного материала, к которому вы можете обратиться в будущем, чтобы решить любые вопросы о приоритете или ассоциативности, которые у вас возникнут.
Вопрос: Где оператор возведения в степень?
В C++ нет оператора для возведения в степень (оператор ^ в C ++ имеет другую функцию). Возведение в степень мы обсудим подробнее в уроке «5.3 –Остаток от деления и возведение в степень».
Круглые скобки
Лучшая практика
Используйте круглые скобки, чтобы показать, как должно вычисляться выражение, даже если они технически не нужны.
Небольшой тест
Вопрос 1
Для этого упражнения вам дается набор выражений без скобок. Используя правила приоритета и ассоциативности операторов из приведенной выше таблицы, добавьте круглые скобки к каждому выражению, чтобы было понятно, как компилятор будет вычислять выражение.
Используйте столбец шаблона в таблице выше, чтобы определить, является ли оператор унарным (имеет один операнд) или бинарным (имеет два операнда). Если вам нужно напомнить, что такое унарные и бинарные операторы, просмотрите урок «1.9 – Знакомство с литералами и операторами».
Пример задачи: x = 2 + 3 % 4
Окончательный ответ: x = (2 + (3 % 4))
Теперь нам больше не нужна приведенная выше таблица, чтобы понять, как будет вычисляться это выражение.
Бинарный оператор + имеет более высокий приоритет, чем = :
Бинарный оператор + выполняется слева направо:
Окончательный ответ: x = ((3 + 4) + 5);
Бинарный оператор = выполняется справа налево:
Окончательный ответ: x = (y = z);
Унарный оператор ++ имеет наивысший приоритет:
Бинарный оператор + имеет следующий по высоте приоритет:
Окончательный ответ: z *= ((++y) + 5);
Бинарный оператор && имеет более высокий приоритет, чем || :
Бинарный оператор || выполняется слева направо:
В чем заключается первое правило приоритета математических операторов
Во всех языках программирования под выражением подразумевается конструкция, составленная из констант, переменных, знаков операций, функций, скобок. Выражение определяет порядок вычисления некоторого значения. Если это числовое значение, то такое выражение называют арифметическим. Вот несколько примеров арифметических выражений, записанных по правилам языка Си:
Три первых выражения имеют традиционную форму для языков программирования высокого уровня, поэтому их смысл очевиден. Следующие четыре выражения специфичны для языка Си.
Опишем набор операций, используемых в Си, а также правила записи и вычисления выражений. Напомним, что операция, применяемая к одному операнду, называется унарной, а операция с двумя операндами — бинарной.
— вычитание или унарный минус;
+ сложение или унарный плюс;
++ унарная операция увеличения на единицу (инкремент);
Все операции, кроме деления по модулю, применимы к любым числовым типам данных. Операция % применима только к целым числам.
Если хотя бы один из операндов имеет вещественный тип, то и результат будет вещественным. Например, операции 5./3, 5./3., 5/3. дадут вещественный результат 1.6666.
Различие проявляется при использовании префиксной и постфиксной форм в выражениях. Проиллюстрируем это на примерах. Первый пример:
В результате выполнения переменные получат следующие значения: а = 4, b = 3, с= 6. Второй пример:
Результаты будут такими: а = 4, b = 3, с=12.
По убыванию старшинства арифметические операции расположены в следующем порядке:
Одинаковые по старшинству операции выполняются в порядке слева направо. Д ля изменения порядка выполнения операций в выражениях могут применяться круглые скобки.
>= больше или равно, равно,
Как уже говорилось раньше, в стандарте Си нет логического типа данных. Поэтому результатом операции отношения является целое число: если отношение истинно — то 1, если ложно — то 0.
Результатом второго и третьего отношений будет 0 — ложь; результат четвертого отношения равен 1 — истина; результат первого отношения зависит от значения переменной а.
! операция отрицания (НЕ),
&& конъюнкция, логическое умножение (И),
| | дизъюнкция, логическое сложение (ИЛИ).
Например, логическое выражение, соответствующее системе неравенств 0 x
Обратите внимание на то обстоятельство, что здесь не понадобились круглые скобки для выделения операций отношения. В Си операции отношения старше конъюнкции и дизъюнкции. По убыванию приоритета логические операции и операции отношения расположены в следующем порядке:
Помимо рассмотренных в Си имеются поразрядные логические операции. Эти операции выполняются над каждой парой соответствующих двоичных разрядов внутреннего представления операндов. Их еще называют битовыми логическими операциями. Знаки битовых логических операций:
& поразрядная конъюнкция (И),
| поразрядная дизъюнкция (ИЛИ),
^ поразрядное исключающее ИЛИ,
поразрядное отрицание (НЕ).
Битовые логические операции вместе с операциями поразрядного сдвига влево ( >) позволяют добраться до каждого бита внутреннего кода. Чаще всего такие действия приходится выполнять в системных программах.
Операция присваивания. Знак операции присваивания =. Следствием отмеченного факта является то, что присваивание, как любой другой знак операции, может несколько раз входить в выражение. Например:
Присваивание имеет самый низкий приоритет (ниже только у операции «запятая»). Кроме того, операция присваивания — правоассоциативная. Это значит, что несколько подряд расположенных присваиваний выполняются справа налево. Поэтому в приведенном выше выражении первой выполнится операция сложения, затем переменной с присвоится значение суммы, затем это значение присвоится переменной b и в конце — переменной а.
а+=2 эквивалентно а=а+2,
х-=а+ b эквивалентно х=х-(а+ b ),
р/=10 эквивалентно р=р/10,
m*=n эквивалентно m=m*n,
г%=5 эквивалентно г=г%5.
Заметим, что вместо выражения а=а+2 предпочтительнее писать в программе а+=2, поскольку второе выражение будет вычисляться быстрее.
Операция явного преобразования типа (операция «тип»). Применение этой операции имеет следующий формат:
Операндом могут быть константа, переменная, выражение. В результате значение операнда преобразуется к указанному типу. Примеры использования преобразования типа:
По поводу последнего выражения заметим, что приоритет операции «тип» выше деления (и других бинарных арифметических операций), поэтому сначала значение переменной х приведется к целому типу (отбросится дробная часть), а затем выполнится деление по модулю.
Следующий фрагмент программы иллюстрирует одну из практических ситуаций, в которой потребовалось использовать преобразование типа:
В результате переменная с получит значение 0,5. Без преобразования типа ее значение стало бы равно 0.
sizeof (тип) и sizeof (выражение)
Результатом операции является целое число, равное количеству байтов, которое занимает в памяти величина явно указанного типа или величина, полученная в результате вычисления выражения. Последняя определяется также по типу результата выражения. Хотя по форме записи это похоже на функцию, однако sizeof является именно операцией. Ее приоритет выше, чем у бинарных арифметических операций, логических операций и отношений. Примеры использования операции:
sizeof (int) результат — 2
sizeof (1) результат — 2
sizeof (0.1) результат — 8
sizeof (1L) результат — 4
sizeof (char) результат — 1
sizeof (‘ a’) результат — 2
Операция «запятая». Эта необычная операция используется для связывания нескольких выражений в одно. Несколько выражений, разделенных запятыми, вычисляются последовательно слева направо. В качестве результата такого совмещенного выражения принимается значение самого правого выражения. Например, если переменная х имеет тип int, то значение выражения (х=3, 5*х) будет равно 15, а переменная х примет значение 3.
Данная операция реализует алгоритмическую структуру ветвления. Алгоритм ее выполнения следующий: первым вычисляется значение выражения 1, которое обычно представляет собой некоторое условие. Если оно истинно, т.е. не равно 0, то вычисляется выражение 2 и полученный результат становится результатом операции. В противном случае в качестве результата берется значение выражения 3.
Пример 1. Вычисление абсолютной величины переменной X можно организовать с помощью одной операции:
Пример 2. Выбор большего значения из двух переменных аи Ь:
Пример 3. Заменить большее значение из двух переменных аи b на единицу:
Правила языка в данном случае позволяют ставить условную операцию слева от знака присваивания.
Операции ( ) и [ ]. В языке Си круглые и квадратные скобки рассматриваются как операции, причем эти операции имеют наивысший приоритет. Их смысл будет раскрыт позже.
Подведем итог всему разговору об операциях Си/Си++, сведя их в общую табл. 2 и расположив по рангам. Ранг операции — это порядковый помер в ряду приоритетов. Чем больше ранг, тем ниже приоритет. В таблице отражено еще одно свойство операций — ассоциативность. Если одна и та же операция, повторяющаяся в выражении несколько раз, выполняется в порядке расположения слева направо, то она называется левоассоциа-тивной; если выполняется справа налево, то операция правоассоциативная. В таблице эти свойства отображены стрелками влево и вправо. Некоторые операции, присутствующие в таблице, пока не обсуждались.