static void Main()

{

double x = 19, y = 31, z = 23.8; bool res;

res = x < y + z & y < x + z & z < x + y; Console.WriteLine(“res = “ + res);

}

}

Результат выполнения программы: res = True

В программе логической переменной res присваивается значение логического выражения в виде конъюнкции трех отношений. Для заданных значений переменных x, y, z результат true с помощью метода Console.WriteLine() выводится как True… Обратите внимание на порядок вычисления использованного в программе логического выражения. С помощью круглых

скобок последовательность выполнения операций можно указать явно таким образом:

((x<=(y+z))&(y<=(x+z)))&(z<=(x+y))

Необходимости в таком применении скобок нет – в языке С# определены приоритеты (ранги) всех операций (см. табл. 3.1). В соответствии с этими приоритетами первыми в нашем логическом выражении вычисляются значения (типа double) операндов отношений (т.е. выполняется операция сложения +). Затем последовательно слева-направо вычисляются значения (типа bool) отношений, и к этим логическим значениям применяется слева-направо операция & (конъюнкция).

Результат выполнения программы не изменится, если при вычислении логического выражения использовать условную конъюнкцию:

res=x<y+z&&y<x+z&&z<x+y;

Однако при получении значения false в любом из отношений отношения, размещенные правее него, не вычисляются.

Применение условных логических операций удобно в тех случаях, когда истинность одного условия позволяет избежать аварийных ситуаций при вычислении второго условия.

4.4. Выражения с символьными операндами

Если символьное значение (символ или переменная типа char) используется в арифметическом выражении, то C# автоматически выполняет его преобразование из типа char в числовое значение его кода. То же справедливо и в случае, когда в выражении с арифметическими операциями участвуют несколько символьных переменных или констант.

В качестве иллюстрации сказанного рассмотрим следующую программу:

// 04_03.cs – выражения с символьными операндами using System;

class Program

{

static void Main()

{

char c = 'c', h = '\u0068', a = '\x61', r = '\u0072'; Console.WriteLine("" + c + h + a + r); Console.WriteLine(c + h + a + r);

}

}

Результат выполнения программы:

char 414

В программе символьные переменные с (десятичный код 99), h (десятичный код 104), a (десятичный код 97), r (десятичный код 114), представляют соответственно символы 'c', 'h', 'a', 'r'. При первом обращении к методу WriteLine() знак + играет роль операции конкатенации, аргумент (выражение) ""+c+h+a+r преобразуется к строковому виду и имеет значение строки "char". Связано это с правилом, по которому в выражении строка + символ правый операнд приводится к типу строки, а затем выполняется конкатенация двух строк. Таким образом, вначале ""+'c' превращается в строку "c", затем выражение "c"+'h' преобразуется в "ch" и т.д. При втором обращении к методу WriteLine() аргумент c + h + a + r воспринимается как арифметическое выражение. Знак + играет роль операции сложения. Коды

символов обрабатываются как целые числа, их сумма равна 414. Это число автоматически преобразуется в строку "414" (аргумент метода WriteLine() должен иметь строковый тип), и эта строка выводится на консоль.

Как отмечено, при объяснении правил вычисления значения аргумента метода WriteLine(), результат выражений:

строка+символ и символ+строка – это конкатенация строки и строкового представления символа. В следующей программе конкатенация строки и символа выполняется вне метода WriteLine.

// 04_04.cs – строки и символы using System;

class Program

{

static void Main()

{

char simb = 'b'; // Десятичный код = 98 string line = "simb = " + simb; Console.WriteLine(line);

line = simb + " = simb"; Console.WriteLine(line);

line = simb + simb + " = 2 simb"; Console.WriteLine(line);

}

}

Результат выполнения программы:

simb = b b = simb

196 = 2 simb

Обратите внимание на выражение simb+simb+” = 2simb”. В соответствии с правилами ассоциации для операции + оно вычисляется так: (simb+simb)+ “= 2simb”. В скобках символы “ведут себя” как целочисленные значения, и их сумма 196 затем преобразуется в строку.

Хотя мы уже применяли строки в виде строк-литералов и в примерах определяли строку как переменную типа string, но более подробное рассмотрение строк и их взаимоотношений с другими типами языка C# необходимо перенести дальше в раздел, специально посвященный строкам.

Унарные операции ++ и -- изменяют значение кода символьной переменной, однако, она не превращается в целочисленную величину, а сохраняет тип char. В то же время суммирование символьной переменной с единицей приводит к получению целочисленного значения. Сложение и вычитание символьных переменных также приводят к соответствующим операциям над их кодами с формированием целочисленных результатов. Следующая программа иллюстрирует приведенные правила.

// 04_05.cs – выражения с символами и строками using System;

class Program

{

static void Main()

{

char cOld = 'a', cNew = cOld; Console.Write("В последовательности");

Console.WriteLine(cNew - cOld + " буквы");

}

}

Результат выполнения программы:

В последовательности bcd 3 буквы

Чтобы получить символ с нужным числовым значением кода, нужно применить операции явного приведения типов.

Например, так:

char ch = (char)94; // Значение ch – символ '^'

Для обратного преобразования (из char, например, в uint) достаточно автоматического приведения типов:

uint cod = ch; // Значением cod будет 94.

4.5.Тернарная (условная) операция

Вотличие от классических арифметических и логических операций, унаследованных языками программирования из математики (арифметики и алгебры), условная операция требует трех операндов. В выражении с условной операцией используются два размещенных не подряд символа ‘?’ и ‘:’. Они разделяют (или соединяют) три операнда:

операнд_1 ? операнд_2 : операнд_3

Операнд_1 – логическое выражение; операнд_2 и операнд_3

– выражения одного типа или выражения, которые могут быть неявно (автоматически) приведены к одному типу.

При выполнении выражения с тернарной операцией первым вычисляется значение операнда_1. Если оно истинно (true), то вычисляется значение операнда_2, которое становится результатом. Если операнд_1 равен false, то вычисляется значение операнда_3, и оно становится результатом всего выражения с тернарной операцией. Классический пример:

x < 0 ? –x : x.

Если x – переменная арифметического типа, то результат выполнения операции – абсолютное значение x.

Ранг операции ?: очень низок, но она имеет приоритет перед операциями присваивания. Поэтому с операцией присваивания выражения с тернарной операцией можно достаточно часто использовать без скобок. Например, можно так вычислить абсолютное значение разности кодов двух символов, не обращаясь к таблице кодов:

int почта = 'f'>'z' ? 'f'-'z' : 'z'-'f';

Для наглядности операнды тернарной операции и все условное выражение желательно в ряде случаев заключать в скобки. В качестве примера рассмотрим следующее выражение с переменными арифметического типа:

res = (x<y) ? ((y<z) ? z : y) : (x<z) ? z : x;

Приведенное выражение будет правильно исполняться и при отсутствии скобок:

res = x<y ? y<z ? z : y : x<z ? z : x;

Однако для наглядности и надежности скобки лучше применить.

Тип результата тернарной операции определяется типом операндов, разделенных двоеточием. Например, если нужно выбрать из двух символов тот, который имеет большее значение кода, то можно записать такое выражение:

char ch ='g'>'e' ? 'g' : 'e'

Приведённые примеры и правила иллюстрирует следующая программа:

// 04_06.cs – выражения с тернарной операцией using System;

class Program

{

static void Main()

{

char c = 'a', h = 'e', ch;

int norma = c > h ? c - h : h - c; Console.WriteLine("|c-h| = " + norma); ch = c > h ? c : h; Console.WriteLine("ch = "+ch); double x = 4, y = 7, z = 5, res;

res = (x < y) ? ((y < z) ? z : y) : ((x < z) ? z : x); Console.WriteLine("res = " + res);

res = x < y ? y < z ? z : y : x < z ? z : x; Console.WriteLine("res = " + res);

}

}

Результат выполнения программы:

|c-h| = 4 ch = e res = 7 res = 7

Контрольные вопросы

1.Что такое автоматическое приведение (преобразование) типов?

2.К каким типам может быть автоматически приведено значение типа int?

3.Что такое “расширяющее преобразование” типов?

4.При каких сочетаниях типов автоматическое приведение типов невозможно?

5.В каких случаях два операнда разных типов приводятся к типу int?

6.Назовите особые ситуации, которые могут возникнуть при вычислении арифметических выражений.

7.Какие значения может принимать переменная типа bool?

8.Назовите условные логические бинарные операции языка C#.

9.Что такое отношение?

10.Каковы ранги операций отношений?

11.В выражениях с какими операциями могут использоваться символьные данные?

12.Каков результат применения операции ++ к переменной типа char?

13.Какой тип имеет результат суммирования переменной символьного типа с единицей?

14.Сколько операндов должно входить в выражение с операцией “?:”?

15.Какой тип должен иметь первый (левый) операнд операции “?:”?

16.Каков приоритет (ранг) операции “?:” по отношению к операции присваивания?

Типы C# как классы платформы

.Net framework

5.1.Платформа .NET Framework

испецификация CTS

Язык C# и средства его поддержки в настоящее время крепко связаны с платформой разработки .NET Framework. Названная платформа (см. [7,10]) включает: общеязыковую исполняющую среду (CLR – Common Language Runtime) и библиотеку классов (FCL – Framework Class Library). Платформа .Net Framework разработана Microsoft и реализована в последних версиях OC Windows. Планируется постепенное включение CLR и FCL в операционные системы портативных устройств и компьютеров разных типов. Для обеспечения этой возможности Европейская ассоциация производителей компьютеров (ECMA – European Computer Manufacturers Association) приняла стандарты CLR, FCL и языка C# [2].

В операционные системы, начиная с Windows Vista, среда

.NET Framework уже включена. При использовании более старых версий Windows (например, Windows XP) для исполнения приложений, написанных на C#, .NET Framework необходимо установить дополнительно. Microsoft разработала установочный файл, который можно бесплатно поставлять со своими приложениями.

Следует заметить, что язык C# является только одним из многих языков, на которых можно писать программы, работающие на платформе .NET Framework. В среду разработки Visual Studio .NET включены средства для программирования на Visual Basic, C++, Jscript. Сторонние производители программных продуктов (не фирма Microsoft) поставляют компиляторы других языков для платформы .NET Framework.

При использовании платформы .NET Framework подготовленный программистом код (текст программы, например, на C#) вначале транслируется в код на общем для всех исходных языков промежуточном языке (CIL – Common Intermediate Language, иногда сокращенно IL – Intermediate Language).

Последовательность процессорных команд появляется позже – во время исполнения команд CIL средой CLR. Этот временной «разрыв» между трансляцией исходного текста и появлением процессорного кода не случаен. Код на промежуточном «универсальном» языке CIL может исполняться на процессорах с разной архитектурой (PowerPC, x86, IA64, Alpha и др.). Единственное, но обязательное требование – на компьютере, где выполняется приложение на языке CIL, должна быть развернута среда .NET Framework, т. е. установлены CLR и FCL, соответствующие стандартам ECMA.

Платформа .NET Framework позволяет разрабатывать приложение, используя одновременно несколько разных языков программирования. Такая возможность обеспечена общей системой типов (CTS – Common Type System), которую используют все языки, ориентированные на CLR. Так как наша книга посвящена только одному языку программирования, то все ограничения, которые возникают при использовании в одном приложении частей, написанных на разных языках, мы рассматривать не будем. Достаточно отметить, что для обеспечения межъязыкового взаимодействия необходимо придерживаться общеязыковой спецификации (CLS – Common Language Specification), предложенной фирмой Microsoft. Эта спецификация ограничивает все разнообразие типов того или иного языка программирования тем подмножеством, которое присутствует одновременно во всех языках. Любой из типов, соответствующих спецификации CLS, присутствует в каждом из языков и понятен в каждой части многоязыковой программы.

Спецификация CTS описывает правила определения типов и особенности их поведения. При изучении C# мы будем подробно рассматривать правила определения типов именно на языке C#. Очень кратко остановимся только на основных требованиях CTS.

CTS утверждает, что каждый тип – это класс, который может включать нуль или более членов. Отдельным членом может быть [10]:

Поле – переменная, определяющая состояние класса или объекта. Поле идентифицируется именем и имеет конкретный тип.

Метод – функция, выполняющая действие над классом или объектом. Метод идентифицируется сигнатурой, и для него определен тип возвращаемого значения.

Свойство – средство для получения или задания значения некоторой характеристики, зависящей от состояния объекта. Для вызывающей стороны свойство синтаксически неотличимо от поля. В реализации типа свойство представлено одним или двумя методами с фиксированными именами.

Событие – средство для уведомления адресатов (других объектов, классов, методов) об изменении состояния объекта или о воздействии на него.

Спецификация CTS описывает правила видимости классов и доступа к их членам, правила наследования классов, возможности виртуальных функций и т.д.

Следующее правило CTS состоит в требовании для всех типов иметь единый базовый класс. В соответствии с этим требованием все типы являются производными от класса System. Object. Происхождение всех типов от базового класса System. Object гарантирует для каждого типа присутствие заранее определенной минимальной функциональности. Эта функциональность предусматривает для каждого экземпляра (для объекта) любого типа возможности:

●●сравнения с другим экземпляром; ●●получения хэш-кода; ●●определения (идентификации) типа; ●●копирования;

●●формирования строкового представления значения. Изучая программирование на языке C#, мы познакомимся

не с CTS, а с ее «проекций» на конкретный язык программирования (на C#). В конкретном языке для упрощения вводят «надстройки» над CTS, обеспечивающие более высокий уровень абстракции. В языке C# именно так появляются индексаторы, делегаты, массивы и другие конструкции, которые будут нами подробно рассмотрены.

Кроме того, для упрощения записи программ развернутое обозначение типов, принятых в CTS, в конкретных языках разрешено заменять традиционными для языков программирования более короткими названиями: int, char и т.п. Именно такие типы языка C# мы рассматривали в предыдущих главах, не обращая внимания на тот факт, что каждый из этих типов просто-напросто представляет в программе на C# один из типов CTS, имеющих более громоздкие обозначения.