от порядка вычисления - это очень плохой стиль, а также
непереносимо. В вызове f2 один параметр, выражение с запятой,
которое эквивалентно i++.
С помощью скобок нельзя задать порядок вычисления. Например,
a*(b/c) может вычисляться и как (a*b)/c, поскольку * и / имеют
одинаковый приоритет. В тех случаях, когда важен порядок
вычисления, можно вводить дополнительную переменную, например,
(t=b/c,a*t).
3.2.2 Увеличение и уменьшение*
Операция ++ используется для явного выражения приращения вместо
его неявного выражения с помощью комбинации сложения и
присваивания. По определению ++lvalue означает lvalue+=1, что в
свою очередь означает lvalue=lvalue+1 при условии, что lvalue не
вызывает никаких побочных эффектов. Выражение, обозначающее
(денотирующее) объект, который должен быть увеличен, вычисляется
один раз (только). Аналогично, уменьшение выражается операцией --.
Операции ++ и -- могут применяться и как префиксные, и как
постфиксные. Значением ++x является новое (то есть увеличенное)
значение x. Например, y=++x эквивалентно y=(x+=1). Значение x++,
напротив, есть старое значение x. Например, y=x++ эквивалентно
y=(t=x,x+=1,t), где t - переменная того же типа, что и x.
Операции приращения особенно полезны для увеличения и уменьшения
переменных в циклах. Например, оканчивающуюся нулем строку можно
копировать так:
inline void cpy(char* p, const char* q)
{
while (*p++ = *q++) ;
}
____________________
* Следовало бы переводить как "инкремент" и "декремент", однако
мы следовали терминологии, принятой в переводной литературе по C,
поскольку эти операции унаследованы от C. (прим. перев.)
- стр 94 -
Напомню, что увеличение и уменьшение указателей, так же как
сложение и вычитание указателей, осуществляется в терминах
элементов вектора, на которые указывает указатель; p++ приводит к
тому, что p указывает на следующий элемент. Для указателя p типа T*
по определению выполняется следующее:
long(p+1) == long(p)+sizeof(T);
3.2.4 Побитовые логические операции
Побитовые логические операции
& | ^ ~ >> <<
применяются к целым, то есть к объектам типа char, short, int, long
и их unsigned аналогам, результаты тоже целые.
Одно из стандартных применений побитовых логических операций -
реализация маленькиого множества (вектора битов). В этом случае
каждый бит беззнакового целого представляет один член множества, а
число членов ограничено числом битов. Бинарная операция &
интерпретируется как пересечение, | как объединение, а ^ как
разность. Для именования членов такого множества можно использовать
перечисление. Вот маленький пример, заимствованный из реализации
(не пользовательского интерфейса) :
enum state_value { _good=0, _eof=1, _fail=2, _bad=4};
// хорошо, конец файла, ошибка, плохо
Определение _good не является необходимым. Я просто хотел, чтобы
состояние, когда все в порядке, имело подходящее имя. Состояние
потока можно установить заново следующим образом:
cout.state = _good;
Например, так можно проверить, не был ли испорчен поток или
допущена операционная ошибка:
if (cout.state&(_bad|_fail)) // не good
Еще одни скобки необходимы, поскольку & имеет более высокий
приоритет, чем |.
Функция, достигающая конца ввода, может сообщать об этом так:
cin.state |= _eof;
Операция |= используется потому, что поток уже может быть испорчен
(то есть, state==_bad), поэтому
cin.state = _eof;
очистло бы этот признак. Различие двух потоков можно находить так:
state_value diff = cin.state^cout.state;
- стр 95 -
В случае типа stream_state (состояние потока) такая разность не
очень нужна, но для других похожих типов она оказывается самой
полезной. Например, при сравнении вектора бит, представляющего
множество прерываний, которые обрабатываются, с другим,
представляющим прерывания, ждущие обработки.
Следует заметить, что использование полей (#2.5.1) в
действительности является сокращенной записью сдвига и маскирования
для извлечения полей бит из слова. Это, конечно, можно сделать и с
помощью побитовых логических операций, Например, извлечь средние 16
бит из 32-битового int можно следующим образом:
unsigned short middle(int a) { return (a>>8)&0xffff; }
Не путайте побитовые логические операции с логическими
операциями:
&& || !
Последние возвращают 0 или 1, и они главным образом используются
для записи проверки в операторах if, while или for (#3.3.1).
Например, !0 (не ноль) есть значение 1, тогда как ~0 (дополнение
нуля) есть набор битов все-единицы, который обычно является
значением -1.
3.2.5 Преобразование типа
Бывает необходимо явно преобразовать значение одного типа в
значение другого. Явное преобразование типа дает значение одного
типа для данного значения другого типа. Например:
float r = float(1);
перед присваиванием преобразует целое значение 1 к значению с
плавающей точкой 1.0. Результат преобразованиея типа не является
lvalue, поэтому ему нельзя присваивать (если только тип не является
ссылочным типом).
Есть два способа записи явного преобразования типа: традиционная
в C запись приведения к типу (double)a и функциональная запись
double(a). Функциональная запись не может применяться для типов,
которые не имеют простого имени. Например, чтобы преобразовать
значение к указательному типу надо или использовать запись
приведения
char* p = (char*)0777;
или определить новое имя типа:
typedef char* Pchar;
char* p = Pchar(0777);
По моему мнению, функциональная запись в нетривиальных случаях
предпочтительна. Рассмотрим два эквивалентных примера
- стр 96 -
Pname n2 = Pbase(n1->tp)->b_name; // функциональная запись
Pname n3 = ((Pbase)n2->tp)->b_name; // запись приведения к
типу
Поскольку операция -> имеет больший приоритет, чем приведение,
последнее выражение интерпретируется как
((Pbase)(n2->tp))->b_name
С помощью явного преобразования типа к указательным типам можно
сымитировать, что объект имеет совершенно произвольный тип.
Например:
any_type* p = (any_type*)&some_object;
позволит работать посредством p с некоторым объектом some_object
как с любым типом any_type.
Когда преобразование типа не необходимо, его следует избегать.
Программы, в которых используется много явных преобразований типов,
труднее понимать, чем те, в которых это не делается. Однако такие
программы легче понимать, чем программы, просто не использующие
типы для представления понятий более высокого уровня (например,
программу, которая оперирует регистром устройства с помощью сдвига
и маскирования, вместо того, чтобы определить подходящую struct и
оперировать ею; см. #2.5.2). Кроме того, правильность явного
преобразования типа часто критическим образом зависит от понимания
программистом того, каким образом объекты различных типов
обрабатываются в языке, и очень часто от подробностей реализации.
Например:
int i = 1;
char* pc = "asdf";
int* pi = &i;
i = (int)pc;
pc = (char*)i; // остерегайтесь: значение pc может измениться
// на некоторых машинах
// sizeof(int)
3.2.6 Свободная память
Именованный объект является либо статическим, либо автоматическим
(см. #2.1.3). Статический объект размещается во время запуска
программы и существует в течение всего выполнения программы.
Автоматический объект размещается каждый раз при входе в его блок и
существует только до тех пор, пока из этого блока не вышли. Однако
часто бывает полезно создать новый объект, существующий до тех пор,
пока он не станет больше не нужен. В частности, часто полезно
создать объект, который можно использовать после возврата из
функции, где он создается. Такие объекты создает операция new, а
впоследствие уничтожать их можно операцией delete. Про объекты,
выделенные с помощью операции new, говорят, что они в свободной
памяти. Такими объектами обычно являются вершины деревьев или
элементы связанных списков, являющиеся частью большей структуры
данных, размер которой не может быть известен на стадии компиляции.
Рассмотрим, как можно было бы написать компилятор в духе
написанного настольного калькулятора. Функции синтаксического
анализа могут строить древовидное представление выражений, которое
будет использоваться при генерации кода. Например:
struct enode {
token_value oper;
enode* left;
enode* right;
};
enode* expr()
{
enode* left = term();
for(;;)
switch(curr_tok) {
case PLUS:
case MINUS:
get_token();
enode* n = new enode;
n->oper = curr_tok;
n->left = left;
n->right = term();
left = n;
break;
default:
return left;
}
}
Получающееся дерево генератор кода может использовать например так:
- стр 98 -
void generate(enode* n)
{
switch (n->oper) {
case PLUS:
// делает нечто соответствуюшее
delete n;
}
}
Объект, созданный с помощью new, существует, пока он не будет
явно уничтожен delete, после чего пространство, которое он
занимал, опять может использоваться new. Никакого "сборщика
мусора", который ищет объекты, на которые нет ссылок, и
предоставляет их в распоряжение new, нет. Операция delete может
применяться только к указателю, который был возвращен операцей new,
или к нулю. Применение delete к нулю не вызывает никаких действий.
С помощью new можно также создавать вектора объектов. Например:
char* save_string(char* p)
{
char* s = new char[strlen(p)+1];
strcpy(s,p);
return s;
}
Следует заметить, что чтобы освободить пространство, выделенное
new, delete должна иметь возможность определить размер выделенного
объекта. Например:
int main(int argc, char* argv[])
{
if (argc < 2) exit(1);
char* p = save_string(argv[1]);
delete p;
}
Это приводит к тому, что объект, выделенный стандартной реализацией
new, будет занимать больше места, чем статический объект (обыно,
больше на одно слово).
Можно также явно указывать размер вектора в операции уничтожения
delete. Например:
int main(int argc, char* argv[])
{
if (argc < 2) exit(1);
int size = strlen(argv[1])+1;
char* p = save_string(argv[1]);
delete[size] p;