Выражения языка С презентация

точки следования, побочные эффекты
Выражения и подвыражения
Неявные преобразования типов

числу и расположению аргументов
Запись одной операции состоит из одной или нескольких лексем

приоритетов
Приоритеты задаются целыми числами

выражениях, содержащих операции одного приоритета
Левоассоциативные -- слева направо
Правоассоциативные -- справа налево
Операции языка Си одного приоритета имеют одинаковую ассоциативность
Иначе расстановка скобок неоднозначна

скобки

| '*=' | '/=' | '%=' | '+=' | '-=' | '<<=' | '>>=' | '&=' | '^=' | '|='

y < z << 2
(x < y) < (z << 2)

+ y
x >> y+z

x << (y+z)

x * y x + y + z
x - y - z

/ z

x % y

')'
<унарный-оператор>::= '&' | '*' | '+' | '-' | '~' | '!'

&x
(int*) &x

x++
++(x--)
--(x++)
* (int*) &x

sizeof(x)
sizeof(int)

'->' <идентификатор> | <постфиксное-выражение> '++' | <постфиксное-выражение> '--'

x
A[x]
f (x, y)

point.x
point->x
i++
i--

выражений, точки следования, побочные эффекты
Неявные преобразования типов

1 // min(A[i], A[j]) заменить на 1
A[ A[i] < A[j] ? i : j ] = 1

Выражения языка Си, значениям которых гарантированно соответствует ячейка памяти, называются l-value

Значениям, которые хранятся только в регистрах процессора, не соответствует никакая ячейка памяти

Только 5 видов выражений в языке Си являются l-value – см. след. слайд
Остальные виды выражений – не l-value

*
Доступ к элементу массива a[k]
Доступ к полю структуры или объединения student.name
Доступ к полю структуры или объединения через указатель pstudent->name

Все остальные операции дают выражения, не являющиеся l-value

и т.п.
Взятие адреса &
Префиксные и постфиксные ++ и --

A[10]; A[5] = 5+x; // A[5] – l-value, 5+x – не l-value

Пример 2
int x, y; (x < y ? x : y) = 1; // ошибка, т.к. (x < y ? x : y) не l-value *(x < y ? &x : &y) = 1; // ОК, т.к. *(x < y ? &x : &y) – l-value

Пример 3
(A[i] < A[j] ? A[i] : A[j]) = 1; // ошибка A[ A[i] < A[j] ? i : j ] = 1; // ОК

содержимого ячеек памяти в процессе вычисления выражения
Присваивание
x = 1;
Сложный побочный эффект
i = 0; A[i++] = i++; // чему равно i – 0 или 1?
В каком порядке выполнятся = и ++?

которой гарантируется, что все побочные эффекты предыдущих вычислений уже проявились, а побочные эффекты последующих ещё отсутствуют

&&, || и , (запятая)
Между вычислением первого и второго или третьего аргументов в операции ?:
В конце всего выражения
Перед входом в вызываемую функцию
В объявлении с инициализацией на момент завершения вычисления инициализирующего значения
В остальном порядок выполнения операций определяет компилятор

0) *p = *q;

Все побочные эффекты *p++ != 0 проявятся до начала вычисления *q++ != 0
Правило 1
Все побочные эффекты *p++ != 0 и *q++ != 0 проявятся до начала вычисления *p = *q
Правило 3
Что делает этот цикл while?

a = (*p++) ? (*p++) : 0; // чему равно a?

Точка следования находится после первого *p++
p уже увеличена на 1 при вычислении второго *p++

k = i++;
int x = f(i++) + g(j++) + h(k++);

Каждая из переменных i, j и k принимает новое значение перед входом в f, g и h соответственно
Порядок вызова функций f(), g(), h() неопределён
Порядок инкремента i, j, k неопределён
Если i, j и k – глобальные переменные, то значения j и k неопределены внутри f, значения i и k неопределены внутри g, значения i и j неопределены внутри h

другой приводится к long double
В противном случае, если какой-либо из аргументов имеет тип double, то другой приводится к double
В противном случае, если какой-либо из аргументов имеет тип float, то другой приводится к float
В противном случае для обоих аргументов осуществляется целочисленное повышение; затем, если один из аргументов имеет тип unsigned long int, той другой преобразуется в unsigned long int
В противном случае, если один из аргументов принадлежит типу long int, а другой -- unsigned int, то результат зависит от того, покрывает ли long int все значения unsigned int
Если это так, то unsigned int приводится к long int
Если нет, то оба аргумента преобразуются в unsigned long int
В противном случае, если один из аргументов имеет тип long int, то другой приводится к long int
В противном случае, если один из аргументов -- unsigned int, то другой приводится к unsigned int
В противном случае оба аргумента имеют тип int
Подробно о каждом преобразовании см. след. слайды

char, unsigned short int автоматически преобразуются в int (если значение представимо как int) или в unsigned int (в противном случае)

Для всех известных компиляторов enum, char, short int представимы как int

без знака UT
Если sizeof(ST) == sizeof(UT), то битовое представление не меняется
Если sizeof(ST) < sizeof(UT), то битовое представление со знаком дополняется старшими нулями
Если sizeof(ST) > sizeof(UT), то старшие разряды отбрасываются
Целочисленные преобразования из типа без знака UT в тип со знаком ST
Если sizeof(ST) >= sizeof(UT), то битовое представление не меняется
Если sizeof(ST) < sizeof(UT), то результат зависит от компилятора

--> целое
Дробная часть отбрасывается
int x = (int)1.25; // x == 1
Если полученное значение выходит из диапазона целого типа, то результат неопределен
int x = (int)1e20; // рез-т неопределён
Целое --> с плавающей точкой
Если целое входит в диапазон типа с плавающей, но представляется неточно, то одно из двух ближайших значений с плавающей
Если выходит из диапазона типа с плавающей, то результат неопределен

F2
Если sizeof(F1) <= sizeof(F2), то значение не меняется (но может измениться битовое представление)
Если sizeof(F1) > sizeof(F2) и входит в диапазон F2, то одно из двух ближайших значений
Если sizeof(F1) > sizeof(F2) и не входит в диапазон F2, то неопределено

значением 0 автоматически преобразуется в указатель любого типа

Результатом преобразования 0 в указатель является NULL, отличный от всех остальных указателей
NULL не соответствует ни одной ячейке памяти

T автоматически преобразуется в указатель на значение типа const T и на значение типа volatile T

типа
Если результат подвергнуть явному обратному преобразованию, то мы получим прежний указатель
Значение типа функция автоматически преобразуется к типу указатель на функцию
Значение типа указатель на функцию автоматически преобразуется к типу функция

с ними возникает проблема зависимости результата от реализации. Эти преобразования должны быть специфицированы явным оператором преобразования типа или оператором приведения
Указатель можно привести к целочисленному типу, достаточно большому для его хранения; требуемый размер зависит от реализации. Функция преобразования также зависит от реализации
Объект целочисленного типа можно явно преобразовать в указатель. Если целое получено из указателя и имеет достаточно большой размер, это преобразование даст тот же указатель; в противном случае результат зависит от реализации
Указатель на один тип можно преобразовать в указатель на другой тип. Если исходный указатель ссылается на объект, должным образом не выровненный по границам слов памяти, то в результате может произойти ошибка адресации. Если требования на выравнивание у нового типа меньше или совпадают с требованиями на выравнивание первоначального типа, то гарантируется, что преобразование указателя в другой тип и обратно его не изменит; понятие "выравнивание" зависит от реализации, однако в любой реализации объекты типа char предъявляют минимальные требования на выравнивание.
Указатель может быть преобразован в другой указатель того же типа с добавлением или удалением квалификаторов того типа объекта, на который этот указатель показывает. Новый указатель, полученный добавлением квалификатора, имеет то же значение, но с дополнительными ограничениями, внесенными новыми квалификаторами. Операция по удалению квалификатора у объекта приводит к тому, что восстанавливается действие его начальных квалификаторов, заданных в объявлении этого объекта.
Наконец, указатель на функцию может быть преобразован в указатель на функцию другого типа. Вызов функции по преобразованному указателю зависит от реализации; однако, если указатель еще раз преобразовать к его исходному типу, результат будет идентичен вызову по первоначальному указателю.

выражений, точки следования, побочные эффекты
Неявные преобразования типов