Выражения в операторах языка программирования C-51

Выражением называется комбинация знаков операций и операндов, результатом которой является определенное значение. Знаки операций определяют действия, которые должны быть выполнены над операндами. Каждый операнд в выражении в свою очередь может быть выражением. Значение выражения зависит от расположения знаков операций и круглых скобок в выражении, а также от приоритета выполнения операций. Примеры выражений:

А+В

A*(B+C)-(D-E)/F

Выражение в языке программирования С-51 состоит из операндов, которые комбинируются при помощи различных арифметических или логических операций, а также операций отношения. Над переменными-указателями возможно проведение адресных операций.

Операндом в выражении может быть переменная, числовая константа, подпрограмма-функция или указатель. Любой операнд, который имеет константное значение, называется константным выражением. Каждый операнд имеет тип.

Если в качестве операнда используется константа, то ему соответствует значение и тип представляющей его константы. Целая константа может быть типа int, long, unsigned int, unsigned long, в зависимости от ее значения и от формы записи. Символьная константа имеет тип int. Константа с плавающей точкой всегда имеет тип float.

При вычислении выражений тип каждого операнда может быть преобразован к другому типу. Преобразования типов могут быть неявными, при выполнении операций и вызовов функций, или явными, при выполнении операций приведения типов. Из-за того, что неявные преобразования типов могут различаться для трансляторов разных фирм, то при написании программы лучше использовать явное преобразование типов переменных. Примеры явных преобразований типов операндов:

a=(int)b+(int)c; //Переменные a и b могут быть восьмиразрядными. Преобразование типов

//нужно чтобы избежать переполнения

s=sin((float)a/15)); //Если не преобразовать тип переменной a, то деление будет целочисленным

//и результат деления будет равен нулю.

В выражениях в качестве операндов могут использоваться подвыражения. Подвыражение — это обычное выражение, заключенное в скобки. Подвыражения могут использоваться для группировки частей выражения, точно так же, как и в обычной алгебраической записи. Использование подвыражений позволяет сократить количество операторов в программе, а значит, и объем исходного текста программы (но не объём исполняемой программы), но затрудняет отладку этой программы.

В языке программирования C-51 используются арифметические операции, результат которых зависит от типа операндов:

24. + суммирование

25. – вычитание

26. * умножение

27. / деление

28. % вычисление остатка от целочисленного деления

Примеры выражений, использующие арифметические операции:

А+ВА+В-СA*T+F/DA*(B+C)-(D-E)/F

В языке программирования C-51 также определено несколько одноместных арифметических операций:

29. '–' изменение знака операнда на противоположное значение

30. '+' знак плюс не влияет на значение операнда

31. '++' увеличение значения операнда на единицу

32. '--' уменьшение значения операнда на единицу

Для одноместной операции требуется один операнд, которому она предшествует. Например:

P3 = -5; //Присвоить порту P3 значение числа -5a = -b; //Присвоить переменной a отрицательное значение переменной bс=++a + 2; //Увеличить значение переменной a на 1 и прибавить 2с=a++ + 2; /*Прибавить к переменной a 2, присвоить это значение переменной c и только после этого увеличить значение переменной a на 1.*/

Над операндами можно осуществлять логические операции:

33. '&&' логическое “и”

34. '&' побитовое логическое “и”

35. '||' логическое “или”

36. '|' побитовое логическое “или”

37. '^' “исключающее или” (суммирование по модулю два)

Здесь следует объяснить различие между логическими и побитовыми логическими операциями. Дело в том, что в стандартном языке ANSI C не существует битовых переменных. Для хранения битовых значений истина ‘1’ и ложь ‘0’ используются стандартные целые типы переменных. В простейшем случае это байт. При этом все значения переменной, отличающиеся от 0, считаются 1. Например, пусть в переменной a хранится число 5, а в переменной b — число 6. Тогда:

 

a|b=7 //00000101 or 00000110 = 00000111a||b=1 //(00000101)->1 (00000110)->1; (1 or 1= 1), Результат равен 00000001a&b=4 //00000101 and 00000110 = 00000100a&&b=1 //(00000101)->1 (00000110)->1; (1 and 1= 1), Результат равен 00000001a^b=3 //00000101 xor 00000110 = 00000011

В языке программирования C-51 также определено несколько одноместных логических операций:

38. '!' инверсия операнда

39. '~' побитовая инверсия операнда

Например, пусть в переменной a хранится число 5. Тогда:

 

a=~a; //~00000101 = 11111010 = 250a=~a; //~11111010 = 00000101 = 5a=!a; //(00000101)->1; ~1 = 0a=!a; // ~0 = 1

 

В условном операторе и операторах цикла используются операции отношения:

40. < меньше

41. > больше

42. <= меньше или равно

43. >= больше или равно

44. == равно

45.!= не равно

Если указанное отношение между операндами верно, то результат равен 1, иначе 0. Например, если d = 7, то:

 

(d > 5) результат будет 1 (истина)(d = 4) результат будет 0 (ложь)

Над переменными-указателями возможно проведение адресных операций.

46. '*' операция косвенной адресации

47. '&' вычисление адреса переменной

Операция косвенной адресации ‘*’ осуществляет доступ к переменной при помощи указателя. Результатом операции является значение переменной, на которую указывает операнд. Типом результата является тип переменной, адресуемой указателем. При работе с указателями необходимо быть предельно осторожными, так как, если указатель содержит недопустимый адрес, то результат операции чтения или записи будет непредсказуем и может привести к выходу проектируемого устройства из строя.

Операция вычисления адреса переменной ‘&’ дает адрес ячейки памяти своего операнда. Операндом может быть любой идентификатор. Имя функции или массива также может быть операндом операции вычисления адреса переменной, хотя в этом случае знак операции вычисления адреса переменной является лишним, так как имена массивов и функций являются и так являются адресами. Операция вычисления адреса переменной не может применяться к элементам структуры, являющимися полями битов, и к объектам с классом памяти register.

Пример использования адресных операций при работе с указателем:

 

int t, f=0, *adress; adress = &t /*переменной adress, объявленной как указатель, присваивается адрес переменной t */ *adress =f; /*переменной находящейся по адресу, содержащемуся в переменной adress, присваивается значение переменной f, т.е. 0, что эквивалентно t=f; т.е. t=0;*/

Может возникнуть вопрос: а зачем тогда нужны указатели, если можно прекрасно обойтись обычным присваиванием переменной? Использование указателей очень удобно при написании подпрограмм. Ведь одни и те же действия подпрограмма должна выполнять над различными участками памяти! Конкретный адрес переменной будет передан в подпрограмму при её вызове. Рассмотрим пример вывода информации через последовательный порт: