C _Учебник_МОНУ

наприклад, 3 x 1 записують як pow(x+1, 1./3);

 слід враховувати правила зведення типів, оскільки в арифметичних виразах можуть брати участь різнотипні дані й відбувається зведення типів.

3.5.3 Оператори присвоювання

Оператор присвоювання основний оператор програмування має формат:

<ім‟я_змінної> = <вираз>;

Цей оператор обчислює значення виразу і надає здобуте значення змінній; при цьому слід враховувати відповідність типів виразу і змінної.

У мові С++, окрім простого присвоювання, є і складені операції присвоювання: += (присвоювання з додаванням), – = (присвоювання з відніманням), *= (присвоювання з множенням), /= (присвоювання з діленням) тощо (табл. 3.4). Наприклад, вираз x += y є еквівалентний до виразу x = x + y, але записується компактніше і виконується швидше.

Особливістю звичайного оператора присвоювання є те, що він може використовуватись у виразах, наприклад:

if((f = x – y) > 0) ... ;

і допускає багатократне застосування, наприклад: a = b = c = x * y;

Виконується ця команда справа наліво, тобто спочатку обчислюється значення виразу x * y, після чого це значення присвоюється c, потім b і лише потім а.

3.5.4 Зведення типів

Перетворення типів виконуються, якщо операнди, які входять до виразу, мають різні типи. Зведення типів здійснюється автоматично за правилом: менш точний тип зводиться до більш точного. Наприклад, якщо в арифметичному виразі беруть участь коротке ціле (short) і ціле (int), результат зводиться до int, якщо ціле і дійсне – до дійсного.

Розглянемо загальні правила зведення типів:

1)операнди типу float зводяться до типу double;

2)якщо один операнд longdouble, то другий теж зводиться до цього типу;

3)якщо один операнд double, а другий – float чи ціле число, то другий операнд перетворюється до типу double;

4)операнди цілих типів char та short зводяться до типу int;

5)цілі операнди типу unsigned char та unsigned short зводяться до ти-

пу unsigned int;

6)якщо один операнд типу unsigned long, то другий цілий операнд перетворюється до типу unsigned long;

7)якщо один операнд типу long, то другий зводиться до типу long;

8)якщо один операнд типу unsigned int, то другий цілий операнд зводиться до цього ж типу.

Отже, можна зауважити, що при обчисленні виразів операнди зводяться до типу того операнда, котрий має більший розмір, наприклад:

unsigned char ch; double ft, sd; unsigned long n; int i;

sd = ft * (i + ch / n);

При виконанні цього присвоювання правила зведення використовуватимуться у такий спосіб. Операнд ch зводиться до unsigned int (правило 5). Після чого він зводиться до типу unsigned long (правило 6). За цим самим правилом i зводиться до unsigned long, і результат операцій у круглих дужках матиме тип unsigned long. Тоді він зводиться до типу double (правило 3), і результат всього виразу матиме тип double.

Розглянемо кілька правил зведення типів.

1) Результат операції ділення буде цілим числом, якщо ділене і дільник є цілими, і дійсним числом, якщо один з операндів є дійсного типу. Наприклад, результатом 2/3 буде 0, а результатом 2.0/3 чи 2./3 – 0.666(6). Наведемо ще один приклад, коли обидва операнди є цілими змінними:

2) При присвоюванні остаточний результат зводиться до типу змінної, яка стоїть ліворуч “=”; при цьому тип може як підвищуватися, так і знижуватись. Якщо тип лівого операнда є менш точним, аніж тип результату виразу, розмі-

щеного праворуч оператора присвоювання, то можлива втрата точності чи то взагалі неправильний результат, наприклад:

float a = 2.8, b = 1.7; int c = a * b;

Внаслідок виконання цих команд змінна с набуде значення 4, а не 4.76, тобто дійсну частину числа буде втрачено, оскільки с є цілою змінною.

3) Ще один приклад дає неправильний результат:

double a = 300, b = 200; shоrt c = a * b;

Після виконання цих команд змінна с набуде значення –5536 замість очікуваного 60 000. Це пов‟язано з тим, що змінна типу shоrt може зберігати значення не більше за 32767.

Зведення типів може бути неявним, при виконанні операцій та виклику функцій, чи явним, при виконанні операцій зведення типів.

Операцію явного зведення типів слід застосовувати, щоб уникнути помилок, подібних до вищенаведених прикладів. Ця операція має вигляд:

(<тип>) <арифметичний_вираз>

тобто перед ім‟ям змінної у дужках зазначається тип, до якого її слід перетворити. Наприклад, вищерозглянутий приклад до правила 1 буде обчислювати правильний результат, якщо записати його у такий спосіб:

d = (double) i * (double) l; f = (float)d;

Уцих прикладах величини m, n, i, l, d зводяться явно до зазначених

укруглих дужках типів.

Потреба у зведенні типів виникає, наприклад, у разі, коли функція повертає вказівник на тип void, який слід присвоїти змінній конкретного типу для подальших операцій з нею:

float * w= (float *) malloc(25 * sizeof(float));

Явне зведення типу є джерелом можливих помилок, оскільки вся відповідальність за його результат покладається на програміста. Операцію явного зведення типів слід використовувати обережно, лише якщо іншого способу здобуття коректного результату немає. Наприклад, у виразі z/(x+25), де z, x – цілі змінні, дробова частина втрачається. Запобігти цьому можна, якщо перетворити чисельник чи знаменник до дійсного типу. Для цього слід використати один з трьох способів: 1) приписати десяткову точку до числа 25. Вираз набуде вигляду z/(x+25.); 2) домножити чисельник чи знаменник ліворуч на 1.0. Вираз набуде вигляду 1.0*z/(x+25); 3) явно зазначити тип результату (double)z/(x+25).

Явне зведення типів дозволяє подати дані у зручному для програміста вигляді. Застосування явного зведення типів у наведеному нижче прикладі дозво-

ляє здобути зображення ASCII-символів за їхнім порядковим номером: for(int i=32; i <= 125; i++) cout << (char)i;

3.5.5 Математичні функції

Математичні функції широко використовуються для запису різних математичних залежностей та виразів. Список математичних функцій С++ наведено у табл. 3.5.

Якщо треба використовувати у програмі математичні функції, слід долучити бібліотеку, яка містить ці функції, тобто власноруч увести директиву:

Зауважимо, що заголовний файл <math.h> є стандартною математичною бібліотекою для мови С++, а <Math.hpp> є бібліотекою Borland С++ Builder.

У табл. 3.6 наведено приклади запису арифметичних виразів.

3.6Поширені функції перетворювання числових типів даних у С++ Builder

Уведення й виведення даних в С++ Builder відбувається у текстовому вигляді. Якщо записати, наприклад в Edit1, значення 3,25, то це є не саме число, а його зображення у текстовому вигляді типу AnsiString. З ним жодних обчислень робити не можна аж до перетворення типу AnsiString на числовий тип. У С++ Builder такі перетворення введених рядків на числа, а також зворотні перетворення чисел на рядки для виведення результатів обчислень, здійснюють такі функції:

Розділ 4

Програмування базових алгоритмів

4.1 Види базових алгоритмів

Базові алгоритми організації обчислень поділяють на три основні види:

лінійні (послідовності);

розгалужені;

циклічні.

Переважно вони є окремими частинами обчислювального процесу, тоді як загальний обчислювальний процес має складнішу (комбіновану) структуру. Зазвичай при написанні програми ці базові алгоритми поєднуються в такій структурі.

Улінійних алгоритмах усі операції виконуються послідовно у порядку їхнього запису. Типовим прикладом такого алгоритму є стандартна обчислювальна схема, яка складається з трьох етапів:

 введення початкових даних;  обчислення за формулами;  виведення результату.

Урозгалужених алгоритмах для здобуття кінцевого результату передбачається вибір одного з кількох можливих напрямів обчислень (гілок) залежно від результату перевірки певної умови. Напрям обчислень обирається перевіркою, внаслідок якої можливі два випадки:

 “Так” – умову виконано;  “Ні” – умову не виконано.

Циклом називається послідовність дій, яка багаторазово повторюється; алгоритм, який містить цикл, має назву циклічного. Цикли застосовують, коли для розв‟язання задачі виникає потреба повторення низки кроків. Це призводить до багаторазового виконування одних і тих самих операторів у програмі за різних значень змінних. Керування повторенням циклу здійснюється за допомогою змінної, яка називається параметром циклу. Спочатку цьому параметру присвоюється певне початкове значення. Потім цикл виконується зі зміною параметра за кожного повторення від початкового до кінцевого значень на величину, що називається кроком циклу. Крок циклу може бути додатним чи від‟ємним. Залежно від цього параметр циклу зростає чи зменшується. Цикл припиняється, якщо параметр циклу має значення, яке лежить поза межами діапазону між початковим і кінцевим значеннями.

4.2 Програмування лінійних алгоритмів

Лінійним називається алгоритм, в якому всі дії, від першої до останньої, виконуються послідовно. Іноді таку структуру називають просто послідовністю. Зазвичай у програмній реалізації таких обчислень використовують оператори введення початкових даних, оператори обчислення та оператори виведення результатів.