Глава 4. Выражения с операндами базовых

типов

4.1. Автоматическое и явное приведение арифметических типов

В предыдущей главе мы рассмотрели принципы кодирования значений

целочисленных типов и особенности, возникающие при вычислении выражений с

целыми

операндами.

Теперь

уделим

внимание

и

вещественным

типам

"вещественным типам" .

В соответствии со стандартом ANSI/IEEE Std 754-1985 определены два

основных формата представления в ЭВМ вещественных чисел:

одинарная точность – четыре байта;

двойная точность – восемь байтов.

В языке С# (точнее в платформе .NET Framework) для этих двух

представлений

используются

данные

типов

float

и

double.

Возможности

представления данных с помощью этих типов таковы:

float – мантисса числа 23 бита, т.е. 7 десятичных знаков;

показатель степени (экспонента) 8 бит;

double – мантисса числа 52 бита, т.е. 15-16 десятичных знаков;

показатель степени (экспонента) 11 бит;

Мантисса

хранится

в

двоично-десятичном

представлении,

экспонента

представлена в двоичном виде. Как и для знаковых целых типов один бит в

представлении вещественных чисел указывает знак мантиссы.

О внутреннем представлении вещественных данных приходится думать, только

при нарушениях тех предельных значений, которые существуют для мантисс и

экспонент. Поэтому сейчас на этом не будем останавливаться.

Вещественные данные (константы и переменные) могут использоваться в

арифметических выражениях совместно и в разных сочетаниях с целочисленным

и

данными.

При

этом

выполняются

автоматические

преобразования

типов

"автоматические преобразования типов" . Правила допустимых (и выполняемых

автоматически) преобразований иллюстрирует диаграмма, приведенная на рис. 4.1.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Рис. 4.1. Выполняемые автоматически преобразования арифметических типов

При использовании в одном выражении операндов разных, но совместимых

типов, все они автоматически приводятся к одному типу. При этом имеет место так

называемое "расширяющее преобразование "расширяющее преобразование" ", то

есть преобразование выполняется к типу, имеющему большой диапазон значений по

сравнению с диапазонами типов других операндов. Например, для двух операндов с

типами int и long приведение выполнится к типу long.

Для операции присваивания правила автоматического приведения типов

требуют, чтобы тип операнда слева имел больший или равный диапазон

представления чисел, нежели тип правого операнда. В противном случае

фиксируется ошибка компиляции.

Обратите внимание, что в тип double может быть преобразовано значение

любого другого арифметического типа корме decimal. В то же время, значение типа

double не может быть автоматически преобразовано ни к какому другому типу.

Распространенная ошибка:

float z=124.3; // недопустимо! – справа значение типа double

Такой инициализации компилятор не допускает, так как по умолчанию (без

суффикса F) константа 124.3 имеет тип double.

Преобразования типов

"преобразования типов"

в сложных выражениях

выполняются последовательно по мере выполнения операций. Поэтому достаточно

разобрать правила преобразования для выражения с бинарной операцией. Алгоритм

приведения

типов

в

бинарном

выражении

можно

записать

такой

последовательностью шагов:

Если один операнд decimal, то второй приводится к типу decimal

.

Если один операнд double – второй приводится к типу double.

Если один операнд float, то второй приводится к типу float.

Если один операнд ulong – второй приводится к типу ulong.

Если один операнд long– второй приводится к типу long.

Если один операнд uint – а второй sbyte или short или int, то оба операнда

приводятся к типу long.

Если один операнд uint, то второй приводится к типу uint.

Иначе оба операнда приводятся к типу int.

Исключение: Если один операнд ulong, а второй sbyte или short или int или

long , то фиксируется ошибка компиляции.

Важным является правило приведения обоих операндов к типу int, если в

выражении нет операнда типа decimal, double, float, ulong, long. Об этом мы уже

говорили в §3.7, приведя пример с операндами типа short.

В соответствии с этим правилом ошибочной будет последовательность

операторов:

short dd,nn=24;

sbyte bb=-11;

dd=nn*bb; //ошибка компиляции!

В данном примере при вычислении выражения nn*bb оба операнда переводятся

к типу int, и результат умножения – значение типа int. Присваивание недопустимо –

автоматическое приведение типа int к типу short невозможно (см. рис. 4.1).

Для правильного выполнения присваивания необходимо, в этом случае, явное

приведение

типов.

Выражение

с

операцией

явного

приведения

типов

"операции:операция явного приведения типов" имеет вид:

(тип) операнд.

Здесь тип – наименование того типа, который должно получить значение

операнда

.

В нашем примере правильным будет оператор:

dd=(short) (nn*bb);

Обратите внимание, что операция явного приведения типов имеет высокий

приоритет, и бинарное выражение (nn*bb) необходимо поместить в скобки.