5 OPERATORI I IZRAZI Sadraj klasifikacija operatora pregled

5 OPERATORI I IZRAZI

Sadržaj • • klasifikacija operatora pregled operatora konverzija niz izraza veličina podatka redosled primene operatora bibliotečke funkcije 2

• C ima preko 40 operatora na 15 nivoa prioriteta • indeksiranje i selektor kod strukture i unije su operatori; dodela je takođe operator; svaki poziv funkcije sa n argumenata tretira se kao n+1 -arni operator (n+1 -vi operand je ime funkcije) • ima ih unarnih, binarnih i jedan ternarni • operatori na istom nivou prioriteta podrazumevano se izvršavaju s leva u desno, ali neki se izvršavaju s desna u levo (ovo se zove smer grupisanja) • svi operatori generišu rezultat 3

Klasifikacija operatora (približno opadajući nivo prioriteta) • adresni operatori • aritmetički operatori • relacioni operatori • bit-operatori • logički operatori • operatori dodele • operator , (zapeta) 4

Binarni aritmetički operatori + sabiranje - oduzimanje * množenje / deljenje % ostatak pri deljenju (za celobrojne operande) Deljenje: ako su oba operanda celobrojna, znak / predstavlja celobrojno deljenje (razlomljeni deo se odseca); u suprotnom radi se o običnom deljenju 5. 0/2 daje 2. 5 5/2 daje 2 9999/10000 daje 0 5

Unarni operatori + i • unarni operator – predstavlja promenu predznaka • unarni operator + je potvrda predznaka (nema dejstvo) Ako je x bilo jednako 10 tada je rezultat –x jednak -10, a +x jednako je 10 6

Bočni efekat • operator ima bočni efekat ako menja vrednost operanda • operand koji menja vrednost mora posedovati lokaciju u memoriji; takve vrednosti nose naziv LVALUE (LVREDNOST) • LVALUE su promenljive, indeksirani izrazi, selektovana polja, dereferencirani pokazivači i kombinacije: LVALUE: promenljiva []. * 7

Operatori inkrementa i dekrementa • unarni aritmetički operatori sa bočnim efektom • dakle, generišu rezultat i menjaju vrednost operanda • operand može biti bilo kojeg baznog tipa (uključujući i realni), a može biti i tzv. pokazivač • označavaju se sa ++ (inkrement) i -- (dekrement) • pišu se ili ispred operanda (prefiksna forma) ili iza operanda (postfiksna forma) 8

Neka je k neka int promenljiva i neka ima trenutnu vrednost 10. prefiksni inkrement je ++k postfiksni inkrement je k++ U oba slučaja bočni efekat je povećanje vrednosti k za 1; rezultat je k+1 kod prefiksnog ili k kod postfiksnog (k=10) ++k rezultat je 11; k postaje 11 k++ rezultat je 10; k postaje 11 9

• pažnja: x = x + 1; //izrazito los stil programiranja u C-u x++; odnosno ++x; //u C-u se pise ovako! 10

• dekrement -- ponaša se analogno, samo što se ovde dešava umanjenje za 1 (k=10) --k rezultat je 9; k postaje 9 k-- rezultat je 10; k postaje 9 11

Primeri x = 1; y = 5; x--+y++ //rezultat: 6, x=0, y=6 p = 10; q = 20; ++q-p-- //rezultat: 11, p=9, q=21 r = 2; s = 4; r+++++s //rezultat: 7, r=3, s=5 12

Relacioni operatori • standardnih 6: == (jednako) != (nejednako) < (manje) <= (manje ili jednako) > (veće) >= (veće ili jednako) rezultat je 0 ili 1! 13

Primeri a = 1; b = 5; 4*(a < b) //rezultat: 4 p = 10; q = 20; p == q //rezultat: 0 x = 0. 3; y = 0. 5; z = 0. 7; x < y < z //oprez! 14

• ako je x=0. 3, y=0. 5, z=0. 7 rezultat izraza =1 x < y <z =0. 7 neće biti 1 nego 0! • zato je sigurnije pisati onako kako se piše i u drugim programskim jezicima (x < y) && (y < z) gde je && operator konjunkcije 15

Logički operatori && konjunkcija || disjunkcija ! negacija • rezultat je 0 (u ulozi F) ili 1 (u ulozi T) • operandi su izrazi baznog tipa; vrednost operanada: =0 (u ulozi F) ≠ 0 (u ulozi T) a = 5; b = 0; c = -3. 8 a && b //rezultat je 0 b || c //rezultat je 1 !c //rezultat je 0 16

optimizacija • računanje konjunkcije i disjunkcije je uvek optimizovano; ako je kod konjunkcije jedan operand =0 drugi se možda neće izračunavati jer je rezultat sigurno 0; kod disjunkcije isto, samo za vrednost 1; da li će optimizacija biti primenjena ili neće zavisi od konkretnog slučaja i programer to ne zna! 17

oprez! • ako neki operand ima bočnih efekata treba biti bočni efekat oprezan (a-b) && (c+d++) ako je a-b=0 i ako se a-b računa prvo, bočni efekat neće biti izveden i d neće promeniti vrednost; ako se prvo računa c+d++ bočni efekat biće izveden! Rešenje je: x = d++; (a-b) && (c+x) 18

Bit - operatori • operatori koji se izvode nad pojedinačnim bitovima celobrojnih operanada • služe za rad sa memorijskim registrima na nivou bita & bit-konjunkcija | bit-disjunkcija ^ bit-ekskluzivna disjunkcija ~ bit-negacija (komplementiranje) << šift ulevo >> šift udesno 19

• bit-konjunkcija, disjunkcija i ekskluzivna disjunkcija izvode se, međusobno nezavisno nad odgovarajućim parovima bitova operanada x 0110 1100 y 1101 0110 x&y 0100 • komplementiranje: unarni operator; svaka 0 pretvara se u 1 i svaka 1 u 0 • u opštem slučaju x&y ≠ x&&y x|y ≠ x||y !x ≠ ~x 20

Šiftovanje (pomeranje) • bitovi levog operanda pomeraju se ulevo ili udesno za broj pozicija naznačen desnim operandom • kod šifta ulevo << upražnjene pozicije popunjavaju se nulama • kod šifta udesno upražnjene pozicije popunjavaju se nulama ako je levi operand unsigned, odn. bitom predznaka ako je levi operand signed 21

• neka je unsigned x = 0011 1101; tada x << 2 daje rezultat 1111 0100 x >> 2 daje rezultat 0000 1111 • uočiti da šift ulevo za n pozicija ima isti efekat kao množenje sa 2 n, a šift udesno za n pozicija isti efekat kao celobrojno deljenje sa 2 n 22

Uslovni operator • ternarni operator (ima 3 operanda) • opšti oblik izraz 1 ? izraz 2 : izraz 3 • rezultat je jednak izraz 2 ako je izraz 1≠ 0 odnosno izraz 3 ako je izraz 1=0 • primer: (a>b) ? a : b daće za rezultat veću od vrednosti a odnosno b 23

Operatori dodele • dodela je u C-u operator • postoji ukupno 11 operatora dodele: tzv. osnovni operator dodele i još 10 posebnih • svi imaju smer grupisanja s desna u levo • svi imaju bočni efekat 24

Osnovni operator dodele • opšti oblik LVALUE = izraz • bočni efekat je dodela vrednosti izraza objektu LVALUE • rezultat je vrednost LVALUE (tj. levog operanda) posle dodele 25

Primeri x = 5 //x dobija vrednost 5; rezultat je 5 y = 2*z // y dobija vrednost 2*z i to je rezultat a = b = c = d = 1 //a, b, c, d su 1; rezultat je 1 tzv. višestruka dodela a = b++*(1 -x)+(d=c<<3) ++s||(t=3*p) 26

Ostali operatori dodele • svi imaju istu strukturu i ponašanje LVALUE op= izraz • sa značenjem LVALUE = LVALUE op izraz gde oznaka op predstavlja jedan od operatora + - * / % & | ^ << >> Dakle, operatori su += -= *= /= %= &= |= ^= <<= >>= 27

x += y x = x+y p[i] *= (k=j+1) p[i] = p[i]*(k=j+1) t -= q += 3 t = t-(q=q+3) • smatra se vrlo lošim stilom programiranja pisati npr. a=a+b umesto a+=b, iako je efekat isti; dakle, p -= 3 p = p-3 28

Konverzija • C dozvoljava gotovo potpuno mešanje tipova u binarnim izrazima, tj. u izrazu α op β podizrazi α i β mogu biti ma kojeg baznog tipa • direktno izvršavanje operacija nad različitim tipovima nije moguće zbog ograničenja računara • u toku izvođenja operacije op tipovi operanada moraju se izjednačiti (bez uticaja na same operande!) • takvo izjednačavanje nosi naziv konverzija 29

Vrste konverzije • konverzija može biti: – implicitna (na bazi ugrađenih pravila obezbeđuje je kompajler) ili – eksplicitna (na zahtev programera, posredstvom posebnih operatora); eksplicitna konverzija zove se još i kast (od type cast) 30

Implicitna konverzija • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. • dva pravila: jedno za sve operatore osim dodele i drugo za operatore dodele svi operatori osim dodele: koristi se tzv. tablica složenosti, pri čemu se manje složen tip konvertuje u složeniji; long double float (promocija) char, short i enum u int (jedan ili oba operanda) long int unsigned varijanta je složenija od signed 31

int i, j; double d; char c 1, c 2; long double ld; d+j //j u double; rezultat double ld-i //i u long double; rezultat long double c 1+c 2 //c 1 i c 2 u int; rezultat int (d+c 1)*(i/j)+ld //krajnji rezultat long double int double long double 32

konverzija kod dodele • za njih važi posebno pravilo: tip desnog operanda prilagođava se tipu levog operanda (zbog bočnog efekta operatora dodele) int j; double d; j = 3. 8 //j = rezultat = 3; decimale se seku d = 23 //d = rezultat = 23. 0 j = 1 e 12 // j i rezultat su slucajni! 1 e 12 preveliko 33

eksplicitna konverzija (kast) • primenom posebnih unarnih operatora vrednost izraza se konvertuje u ciljni tip, bez obzira na to kakav je tip vrednosti • oblik svih operatora kasta je (tip) gde je tip ciljni tip u koji se konvertuje • operatori se primenjuju na izraze; vrednosti samih izraza ostaju nepromenjene! • primeri: (int) (long double) (long) (float) 34

double x=3. 5; int k=10; (long)k //rezultat je 10 L (long double)(x+k) //rezultat je 13. 5 L (unsigned)k //rezultat je 10 U 35

Niz izraza • niz izraza je sredstvo za objedinjavanje više izraza u jedan; to se postiže primenom operatora , • opšti oblik: izraz 1, izraz 2, . . . , izrazn • izrazi se računaju s leva u desno, a vrednost celog niza jednaka je rezultatu krajnjeg desnog vrednost celog niza izraza (izrazn) x=10 , y+=x , z*=y , y-- , t=++z 36

Veličina podatka • u određenim slučajevima neophodno je odrediti koliko bajtova zauzima neki podatak • standardi ne garantuju skoro ništa (npr. int može da zauzima 2 bajta ili 4 bajta) • veličina se dobija operatorom sizeof, koji može da se primeni na tip ili na vrednost • sizeof(tip) daje veličinu podataka datog tipa; primenjuje se na bazne tipove i sve tipove definisane sa typedef • (sizeof)izraz daje veličinu u bajtovima vrednosti izraza 37

typedef struct {double a; int b; } My. Record; int a; My. Record rec; sizeof(double) //velicina double podataka sizeof(My. Record) //velicina My. Record sizeof a //velicina promenljive a (tj. velicina int) sizeof rec //velicina promenljive rec sizeof (a+1. 5) //velicina izraza a+1. 5 (tj. velicina double) 38

Redosled primene operatora • redosled primene susednih operatora regulisan je prioritetom i upotrebom zagrada • redosled primene nesusednih operatora nije regulisan nikakvim pravilima nesusedni operatori • primer: a*b + c/d sigurno je da će množenje i deljenje biti izvedeno pre sabiranja; ne zna se da li će prvo biti izvedeno množenje, a zatim deljenje ili obrnuto 39

• ovo važi u svim programskim jezicima, ali može da stvori problem samo tamo gde ima bočnih efekata a*b + b++ ne zna se kojom vrednošću b će biti pomnoženo a: originalnom ili uvećanom za 1 • situacija se prepoznaje po tome što se nesusedni operatori primenjuju na istu promenljivu, a bar jedan ima bočni efekat 40

• rešenje je uvesti pomoćne izraze x = b; ili x = b+1; //zavisi od toga sta programer hoće a*x + b++ 41

Bibliotečke funkcije • gotovi potprogrami (tipa sin, printf itd. ) raspoređeni su u biblioteke, prema srodnosti poslova koje obavljaju • imena svih standardnih funkcija pišu se isključivo malim slovima • pre prve upotrebe bilo koje standardne funkcije mora se, direktivom #include naznačiti zaglavlje biblioteke u kojoj se funkcija nalazi: #include <zaglavlje. h> • pored funkcija, u bibliotekama se nalaze i drugi elementi C-a: simboličke konstante, gotovi tipovi itd. 42

zaglavlja standardnih biblioteka stdio. h - funkcije za ulaz-izlaz math. h - matematičke funkcije string. h - rad sa stringovima stdlib. h - razne funkcije, uključujući i one za rad sa pokazivačima • u praksi se pojavljuju još neke biblioteke, pa uvek treba proveriti skup i sadržaj biblioteka koje nudi konkretan C-ov sistem • • 43

Rezime • klasifikacija operatora: adresni, aritmetički, relacioni, logički, bit-operatori, dodele, uslovni, operator , • pregled operatora • konverzija se vrši prilikom izračunavanja mešovitih izraza • niz izraza služi za grupisanje izraza u jedan • veličina podatka nije garantovana • redosled primene operatora za nesusedne operatore nije unapred određen • bibliotečke funkcije su gotovi potprogrami i deo su C-a 44