-
Арифметические операции
К арифметическим операциям относятся: сложение +, вычитание –, деление /, умножение * и остаток %. Все операции (за исключением остатка) определены для переменных целого и вещественного типа: char, int, long, float, double. Остаток не определен для переменных вещественного типа float и double.
Целочисленное сложение и вычитание выполняются без учета переполнения (overflow — переполнение). В приведенной ниже программе (Листинг 7) будут выведены следующие значения: 32767 и –32768. Для беззнаковых целых добавление единицы к наибольшему целому значению дает в результате нуль.
Листинг 7 — Арифметическое переполнение
|
/* overflow.c – пример арифметического переполнения. */
#include <stdio.h> #include <conio.h>
void main() { int a = 32767; unsigned b = 65535;
clrscr();
printf(“\nЗначение a = %d. Значение a + 1 = %d\n”, a, a + 1); printf(“\nЗначение b = %u. Значение b + 1 = %u\n”, b, b + 1); } |
Рисунок 22 — Результат выполнения программы overflow.c
Сложение и вычитание с плавающей точкой выполняются с учетом возможного переполнения и потери точности. Все арифметические операции с плавающей точкой производятся над операндами двойной точности. Это приводит к некоторому замедлению вычислений. После того как получен результат двойной точности, он приводится (преобразуется) к типу левой части выражения, если левая часть присутствует. Переполнение и потеря точности проявляются в момент выполнения программы и вызывают прерывание программы.
-
Битовые операции
К битовым операциям относятся: отрицание ~, И &, ИЛИ |, исключающее ИЛИ ^, сдвиг вправо >> и сдвиг влево <<. В других языках программирования или в литераторе для обозначения битовых операций могут использоваться соответствующие английские слова: отрицание — not, И — and, ИЛИ — or, исключающее ИЛИ — xor. В таблице 5 приведены таблицы истинности битовых операций, а в таблице 6 представлены примеры выполнения битовых операций над целыми числами размером 1 байт.
Таблица 5 — Таблицы истинности битовых операций
|
Операция |
Бит |
||
|
операнда 1 |
операнда 2 |
результата |
|
|
Отрицание ~ |
0 |
– |
1 |
|
1 |
– |
0 |
|
|
И & |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
ИЛИ | |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
Исключающее ИЛИ ^ |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
Таблица 6 — Пример выполнения битовых операций над целыми числами размером 1 байт
|
Код |
Система счисления |
||
|
десятичная |
шестнадцатеричная |
двоичная |
|
|
a = 23; |
23 |
17 |
00010111 |
|
b = 81; |
81 |
51 |
01010001 |
|
c = ~a; |
232 |
E8 |
11101000 |
|
d = ~b; |
174 |
AE |
10101110 |
|
e = a & b; |
17 |
11 |
00010001 |
|
f = a | b; |
87 |
57 |
01010111 |
|
g = a ^ b; |
70 |
46 |
01000110 |
|
h = a >> 2; |
5 |
05 |
00000101 |
|
i = b << 3; |
144 |
90 |
10010000 |
В листинге 8 представлен пример программы, использующей логические операции. Для вывода на экран чисел в двоичной системе счисления используется функция itoa() из библиотеки stdlib.h. Эта функция позволяет преобразовывать целое число, задаваемое первым параметром, в строку символов, задаваемую вторым параметром. Система счисления задается третьим параметром. Функция возвращает указатель на переданную ей строку символов, что позволяет ее использовать прямо в операторе вывода на экран. Спецификация вывода %16s задает вывод строки в поле шириной 16 символов. По умолчанию выравнивание осуществляется по правой границе поля.
Листинг 8 — Использование битовых операций
|
/* bitops.c – пример использования битовых операций. */
#include <stdio.h> #include <conio.h> #include <stdlib.h>
int main() { int a, b; char str[25];
clrscr();
printf(“Введите a: ”); scanf(“%d”, &a);
printf(“Введите b: ”); scanf(“%d”, &b);
printf(“\na = %16s“, itoa(a, str, 2)); printf(“\nb = %16s“, itoa(b, str, 2)); printf(“\n NOT a = %16s“, itoa(~a, str, 2)); printf(“\na AND b = %16s“, itoa(a & b, str, 2)); printf(“\na OR b = %16s“, itoa(a | b, str, 2)); printf(“\na XOR b = %16s“, itoa(a ^ b, str, 2));
return 0; } |
Рисунок 23 — Результаты выполнения программы bitops.c