Описание объединения строится по той же схеме, что и описание структуры, но вместо ключевого слова struct используется слово union, например, объединение uword позволяет интерпретировать поле памяти либо как unsigned int, либо как массив из двух элементов типа unsigned char.
union uword{unsigned int u;unsigned char b [ 2 ];};Описания типов, объявляемых программистом, в том числе структур и объединений могут быть достаточно большими, поэтому в Си/Си++ предусмотрена возможность присваивания типам собственных имен (синонимов), достигая при этом повышения наглядности программных текстов. Синоним имени типа вводится с ключевым словом typedef и строится как обычное объявление, но идентификаторы в деклараторах в этом случае интерпретируются как синонимы описанных типов. Синонимы имен типов принято записывать прописными буквами, чтобы отличать их от идентификаторов переменных. Ниже приведено несколько примеров объявления синонимов имен типов.
typedef struct { double re, im } COMPLEX; typedef int *PINT;После таких объявлений синоним имени может использоваться как спецификатор типа:
COMPLEX ca, *pca; // переменная типа COMPLEX и указатель на COMPLEXPINT pi; // указатель на intПриведенное выше описание структур и объединений в основном соответствует их построению в языке Си. В Си++ структуры и объединения являются частными случаями объектных типов данных. Дополнительные сведения об этом будут приведены при рассмотрении объектно-ориентированных средств Си++.
Несмотря на ограниченный набор базовых типов данных (целые и вещественные арифметические данные и строковые литералы) в языке Си++ определен обширный набор операций над данными, часть из которых непосредственно соответствует машинным командам. Как и во всех языках программирования, операции служат для построения выражений. Выражение представляет собой последовательность операндов и знаков операций и служит для вычисления некоторого значения.
В качестве операндов в выражении выступают идентификаторы переменных, константы, и строковые литералы, являющиеся первичными выражениями. Выражение, заключенное в круглые скобки, также рассматривается как первичное. Каждая операция предполагает использование определенных типов операндов (целых, вещественных, указателей). Операция присваивания в Си++ также является выражением, в связи с этим различаются операнды, которым можно присвоить новое значение и операнды, значение которых не может меняться. Чтобы операнду можно было присвоить значение, ему должна соответствовать область памяти и компилятору должен быть известен адрес этой памяти. Такие операнды называют L-выражениями (от английского left -левый), так как они могут быть записаны в левой части оператора присваивания.
Результат вычисления выражения зависит от приоритетов операций. В Си++ сложная система приоритетов операций, включающая 16 уровней. В таблице 2.1 приведен перечень операций Си++ с указанием их приоритетов, назначения и схемы записи.
| Приоритет | Знак операции | Назначение | Схема |
| 1 | : : | Доступ к глобальному имени или имени из другой области | : : идентификатор (глобальный) имя области : : имя_члена_структуры |
| 1 | -> | Обращение к члену структуры по указателю на структуру | указатель -> имя_члена_структуры |
| 1 | . | Обращение к члену структуры по имени структуры | имя_структуры . имя_члена_структуры |
| 1 | [ ] | Обращение к элементу массива | указатель [ индекс ] |
| 1 | ( ) | Преобразование типа данного | имя_типа (выражение ) или (тип) выражение |
| 1 | ( ) | Вызов функции | функция(аргументы) |
| 2 | ++ | Автоувеличение | ++ L-значение или L-значение++ |
| 2 | -- | Автоуменьшение | -- L-значение или L-значение-- |
| 2 | ~ | Битовое инвертирование | ~ целое_выражение |
| 2 | ! | Логическое отрицание | ! выражение |
| 2 | - | Одноместный минус | - выражение |
| 2 | + | Одноместный плюс | + выражение |
| 2 | & | Получение адреса | & L-значение |
| 2 | * | Разыменование указателя | * указатель |
| 2 | new | Выделение динамической памяти | new тип данного |
| 2 | delete | Освобождение памяти | delete указатель |
| 2 | delete [] | Освобождение памяти для массива | delete [] указатель |
| 2 | sizeof | Размер данного | sizeof выражение |
| 2 | Размер типа данного | sizeof (имя типа ) | |
| 3 | * | Умножение | выражение * выражение |
| 3 | / | Деление | выражение / выражение |
| 3 | % | Остаток от деления нацело | выражение % выражение |
| 4 | ->* | Обращение к члену структуры по указателю | указатель_на_структуру ->* имя_члена_структуры-указателя |
| 4 | .* | Обращение к члену структуры по имени структуры | имя_структуры .* имя_члена_структуры-указателя |
| 5 | + | Сложение | выражение + выражение |
| 5 | - | Вычитание | выражение - выражение |
| 6 | << | Сдвиг влево | целое_выражение << целое_выражение |
| 6 | >> | Сдвиг вправо | целое_выражение >> целое_выражение |
| 7 | < | Меньше | выражение < выражение |
| 7 | <= | Меньше или равно | выражение <= выражение |
| 7 | > | Больше | выражение > выражение |
| 7 | >= | Больше или равно | выражение >= выражение |
| 8 | == | Равно | выражение == выражение |
| 8 | != | Не равно | выражение != выражение |
| 9 | & | Поразрядная конъюнкция | выражение & выражение |
| 10 | ^ | Отрицание равнозначности | выражение ^ выражение |
| 11 | | | Поразрядная дизъюнкция | выражение | выражение |
| 12 | && | Логическое "И" | выражение && выражение |
| 13 | | | | Логическое "ИЛИ" | выражение | | выражение |
| 14 | ? : | Условное выражение | выражение ? выражение1 : выражение2 |
| 15 | = | Простое присваивание | выражение = выражение |
| 15 | @= | Составное присваивание, знак @ - один из знаков операций * / % + - << >> & ^ | | выражение @= выражение |
| 16 | , | Операция следования | выражение , выражение |
Рассмотрим особенности применения основных из перечисленных выше операций.
Операция ": :" (два двоеточия) применяется для уточнения имени объекта программы в случае, когда в этом месте программы известны два одинаковом имени, например, когда одно имя объявлено глобально, а другое в теле функции. Если имени предшествуют два двоеточия, то это глобальное имя.
Для обращения к членам структуры или объединения можно воспользоваться либо именем структурного данного, либо указателем на структурное данное. В первом случае полное имя члена структуры состоит из имени самой структуры и имени члена структуры, разделенных точкой. Во втором случае за именем указателя на структуру ставится знак -> (стрелка), а за ним имя члена структуры. Пусть в программе объявлен структурный тип AnyStruct, содержащий компоненту с именем member типа int и объявлены
AnyStruct s1; // Данное s1 типа AnyStruct
AnyStruct *ps1 = &s1; // Указатель на данное типа AnyStruct
Тогда к члену структуры member из s1 можно обратиться как к s1.member или как ps1->member.
Поскольку членом структуры может быть указатель, в Си++ имеются специальные операции разыменования такого указателя, операции .* и ->. Пусть одним из членов структуры AnyStruct является указатель pp1 на данное типа int. Тогда выражения s1.*pp1 и ps1->*pp1 обеспечат доступ к значению данного, на которое указывает pp1 из s1.
Выше отмечалось, что имя массива в Си/Си++ интерпретируется как указатель-константа на первый элемент массива. Для разыменования указателя, т.е. для доступа к данному по указателю на это данное служит операция * (звездочка). Следовательно, если в программе объявлен массив
int Array1 [ 10 ];
int *pint = &Array[ 4 ]; pint [ 2 ] =1;
В этом примере указатель pint инициализирован адресом пятого элемента массива Array, а затем седьмому элементу этого массива присвоено значение 1.
В качестве индекса может задаваться любое выражение со значением целого типа.
Поскольку Си++ является типизированным языком, в нем определены явные и неявные преобразования типов данных. Неявные преобразования выполняются при двуместных арифметических операциях и операции присваивания и называются стандартными арифметическими преобразованиями. Эти преобразования выполняются в следующей последовательности:
- если один операнд имеет тип long double, другой операнд преобразуется в тип long double;
- иначе, если один операнд имеет тип double, другой операнд преобразуется в тип double;
- иначе, если один операнд имеет тип float, другой операнд преобразуется в тип float;
- иначе, если один операнд имеет тип unsigned long int, другой операнд преобразуется в тип unsigned long int;
- иначе, если один операнд имеет тип long int, >другой операнд преобразуется в тип long int;
- иначе, выполняются стандартные преобразования для целых, при этом типы char, short int и битовые поля типа int преобразуются в тип int, затем, если один операнд имеет больший размер (больший диапазон значений), чем другой операнд, то второй операнд преобразуется к типу операнда большего размера;