C++程序设计教程4.ppt

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1、23:25:351C+C+程序设计教程程序设计教程(第二版第二版)第四章 计算表达 Chapter 4 Computational Expressing清华大学出版社 钱 能计算表达：表达计算使用一系列操作，它依赖于特定语言的操作符功能,关乎数据类型的内在特性,故计算表达目的在于深入剖析数据类型对于编程的影响，从而准确使用操作符学习方法：1.掌握操作符的功能和相互关系（优先级和结合性）2.针对内部数据类型，对一些典型的操作中的典型问题留下深刻印象23:25:352第四章内容23:25:3531.名词解释名词解释(Name Explainations)2.算术运算问题算术运算问题(Arithme

2、tic Problems)3.相容类型的转换相容类型的转换(Cast Campatible Type)4.关系与逻辑操作关系与逻辑操作(Relation&Logic Operations)5.位操作位操作(Bit Operations)6.增量操作增量操作(Increment Operations)7.表达式副作用表达式副作用(Expressions Side Effects)1.操作符操作符 (Operators)单目操作符：在一个操作数上施加的操作，如：-3双目操作符：在二个操作数上施加的操作，如：-故有些操作符既是单目操作符，又是双目操作符表达式：若干个操作数和操作符按语法规则构成的操作

3、，如：a=-3-5+6*7/-823:25:364优先级：表达式中多个操作符的执行顺序的规定性，如:*x+;/先做x+结合性：同级操作符的执行顺序的规定性，如：a=b=6;/先做b=623:25:365.算术运算问题算术运算问题(Arithmetic Problems)整型数表示范围有限，如：不能用整型变量累计的一般循环方法来解:int sum=0;for(int i=1;i=10000;+i)sum+=i;coutsum“n”;23:25:366整型数的周而复始性，如：unsigned int a=2000000000;unsigned int b=3000000000;cout a+b“n

4、”;结果为:705032704 超过表示范围的整型数不是报错，而是表示成一个去掉进位后的余数23:25:36723:25:368中间结果溢出导致计算错误，如：int a=100000;int b=100000;int c=1000;couta*b/cn;couta*(b/c)n;结果为：1410065 10000000浮点数的精度和有效位 影响比较的正确性，如：float f1=7.123456789;float f2=7.123456785;if(f1=f2)cout“f1 equal to f2n”;float f=1.0/3.0;double d=1.0/3.0;if(g=d)cout“

5、g not equal to dn”;结果为：结果为：f1 equals to f2 g not equals to d23:25:369浮点数计算的近似性 使精确性比较失败，如：double d1=123456789.9*9;double d2=1111111109.1;if(d1!=d2)cout “Not samen”;else cout “Samen”;if(abs(d1-d2)1e-05)cout “Samen”;else cout “Not samen”;结果为：结果为：Not sameSame23:25:36103.相容类型转换相容类型转换(Cast Compatible Typ

6、e )隐式转换：整型和浮点型都是数值型，所以它们是相容类型指针与整型不相容，如：7.0/3 =7.0/3.0/将隐式转换成浮点 =2.33333333 int a=9;int*ap=&a;3+ap /错23:25:3611从表达能力弱的类型到强的类型的转换是安全的，反之，会引起精度丢失如：float f=7.0/3;/doublefloat int a=7.0/3;/doubleint cout.precision(9);cout fixed 7.0/3“n”;cout f“n”a “n”;结果为：结果为：2.333333333 2.333333254 223:25:3612可以用显式转换的方

7、法，人为控制运算可以用显式转换的方法，人为控制运算在一定的数据类型下工作，如：在一定的数据类型下工作，如：double d=sqrt(123456.0);int a=static_cast(d)*8+5;int b=d*8+5;/隐式转换为浮点couta“n”b“n”;结果为：2813281523:25:36134.关系与逻辑操作关系与逻辑操作(Relations&Logic Operations)=与=的区别int x=9;if(x=0)cout “test 1 okn”;if(x=5)cout “test 2 okn”;if(x=0)cout “test 3 okn”;结果为：test 2

8、 ok23:25:3614!=!=是操作符，是操作符，=!=!不是操作符不是操作符 int x=3;if(x!=9)cout “not 9n”;if(x=!9)cout “impossiblen”;条件表达式(x!=0)与(x)等同 int x=3;if(x!=0)cout x;if(x)cout x;23:25:3615不等式连写的错误:int a=-1,b=0,c=1;if(abc)cout “ok1n”;if(ab&bc)cout 2)cout “okn”;避免不必要的求值 if(a=0|b=func()cout”uselessn”;23:25:36175.位操作位操作(Bit Oper

9、ations)左移操作将整数最高位挤掉，在右端补0。如：int a=12;/a为：00000000000000000000000000001100 a=a在在整整数数的的高高位位挤挤一一个个0或或1进进去去（有有符符号号数数挤挤符符号号位位，无无符符号号数数挤挤 ），而而整整数数最最低低位位被挤掉。如：被挤掉。如：short int a=-2;/1111111111111110 a=a1;/a=-1 即1111111111111111 unsigned short int b=65535;/1111111111111111 b=b1;/b=32767即011111111111111123:25

10、:3619位与操作&将两个操作数每一位做与操作，如：int a=12;/a为：00000000000000000000000000001100 int b=6;/b为：00000000000000000000000000000110 /a&b为：00000000000000000000000000000100 int cbit=a&b;int clogic=a&b;cout cbit “n”clogic “n”;结果为：(比较&与&的区别)4 123:25:3620位与操作|将两个操作数每一位做或操作，如：将两个操作数每一位做或操作，如：int a=12;/a为：000000000000000

11、00000000000001100 int b=6;/b为：00000000000000000000000000000110 /a|b为：00000000000000000000000000001110 int cbit=a|b;int clogic=a|b;cout cbit “n”clogic “n”;结果为：(比较|与|的区别)14 123:25:3621.增量操作增量操作(Increment Operations)前增量与后增量：操作数为左值才能做增量操作 const int d=8;d+;/错:d不是左值 3+;/错:3不是左值 int a=3,x=3,b,c;b=+a;/a的前增量

12、操作，使b 为4 c=x+;/x的后增量操作，使c 为 3 a+-=2;/错:a+不是左值 +a +=5;/ok:+a 是左值且a最后为11 +a+;/错:先做a+，而a+不是左值23:25:3622编译的贪吃特征：只要能理解就尽量多读入字符 int a=3,b=5,c;c=a+b;/错:理解为a+b c=a+b;/ok:a+b c=a+b;/错:理解为a+b c=a+b;/错:理解为a+b23:25:3623指针的增量操作：char s110,s2 =“hello”;char*p1=s1,*p2=s2;while(*p1+=*p2+);等价于下列操作序列：while(*p2)*p1 =*p2

13、;p1+;p2+;*p1=0;23:25:362412301661230082HelloHelp1p27.表达式副作用表达式副作用(Expressions Side Effects)表达式的值 由操作数和操作符决定.操作符决定对操作数施加的操作 操作的先后由优先级和结合性作主 访问操作数的先后,语言没有明确规定表达式的副作用 表达式的值因为访问操作数先后顺序不同而不同所引起23:25:3625使结合律失效 int a=3,b=5;c=a*b+b;d=+b+a*b;/c与d不同 /c为21，d 为24 或反之使括号失效 int a=3,b=5;int c=+b*(a+b);/可能为5423:25:3626副作用的根源 表达式中，多于一个的实体值发生改变 int a=3,b=5;c=a*b +b;/c和b改变 此时，若其中一个实体被访问两次以上，则副作用可能发生 a=(b=25)+=5;/a和b改变，但都被访问1次 a=(b=25)+b;/副作用:a,b改变，b被访问2次23:25:3627消除副作用分开语句写，如：c=a*b+b;可以写成：c=b+a*b;b+;或者 b+;c=b+a*b;23:25:3628