IV

Question 1

Как распространить инструкцию на несколько строк?

Answer 1

• Если по каким-то причинам необходимо распространить инструкцию на несколько строк, достаточно добавить последним символом сим­ вол обратной косой черты ():

cout << “Hello \
World” << endl; // Разделение строки на две вполне допустимо

• Еще один способ разместить приведенную выше инструкцию в двух строках — это использовать два строковых литерала вместо одного:

cout << “Hello “
“World” << endl; // Два строковых литерала подряд вполне допустимы

• Встретив такой код, компилятор обратит внимание на два соседних строковых ли­терала и сам объединит их.
• Разделение инструкций на несколько строк может быть полезным, если у вас есть длинные текстовые элементы или сложные инструкции, состоящие из множества переменных, которые делают инструкцию намного длиннее, чем может вместить большинство экранов.

Question 2

Оператор это

Answer 2

Операторы (operator) в C++ представляют собой инструменты, предоставляемые языком для работы с данными, их преобразования, обработки и принятия решений на их основе.

Question 3

Оператор присваивания (=)

Answer 3

Оператор присваивания (assignment operator) вполне интуитивно понятен:

int daysInYear = 365;

Приведенное выше выражение использует оператор присваивания для инициа­лизации целочисленной переменной значением 365. Оператор присваивания заме­няет значение, содержащееся в операнде слева от оператора присваивания (назы­ваемого l-значением (l-value)), значением операнда справа (называемого г-значением (r-value)).

Question 4

Понятие I- и г-значений

Answer 4

• Зачастую l-значения называют областями памяти.
• С другой стороны, r-значения могут быть самим содержимым области памяти.
• Все l-значения могут быть r-значениями, но не все r-значения могут быть l-значениями. Чтобы понять это лучше, рассмотрим следующий пример, который не имеет никакого смысла, а потому не будет компилироваться:

365 = daysInYear;

Question 5

Оператор деления по модулю

Answer 5

Оператор деления по модулю (%) возвращает остаток от деления и применим только к целочисленным значениям.

• int numl = 22;*
• int num2 = 5;*
• int divideNums = numl / num2; / / 4*
• int moduloNums = numl % num2; / / 2*

Question 6

Операторы инкремента (++) и декремента (- -)

Answer 6

• Синтаксис их использования следующий:
• int num1 = 101 ;*
• int num2 = numl++; // Постфиксный оператор инкремента*
• int num2 = ++num1; // Префиксный оператор инкремента*
• int num2 = num1–; // Постфиксный оператор декремента*
• int num2= – num1; // Префиксный оператор декремента*

Пример кода демонстрирует два разных способа применения операторов инкре­мента и декремента: до и после операнда. Операторы, которые располагаются перед операндом, называются префиксными (prefix) операторами инкремента или декремен­та, а те, которые располагаются после, — постфиксными (postfix).

Резуль­тат выполнения постфиксных операторов заключается в том, что сначала l-значению присваивается r-значение, а потом r-значение увеличивается или уменьшается. Это значит, что во всех случаях использования постфиксного оператора значением пере­менной num2 будет прежнее значение переменной num1 (т.е. то значение, которое она имела до операции инкремента или декремента).

Действие префиксных операторов прямо противоположно: сначала изменяется r-значение, а затем оно присваивается l-значению. В этих случаях переменные num2 и num1 имеют одинаковые значения.

• В следующих выражениях префиксные или постфиксные операторы никак не влияют на результат:
• startValue++; // То же, что и…*
• ++startValue;*
• Дело в том, что здесь нет присваивания исходного значения и конечный результат в обоих случаях — увеличенное на единицу значение переменной startValue.
• Нередко приходится слышать о ситуациях, когда префиксные операторы инкремента или декремента являются более предпочтительными с точки зрения производительности, т.е. ++ startValue предпочтительнее, чем startValue++. Это правда, по крайней мере теоретически, поскольку при постфиксных операторах компилятор должен временно хранить исходное значение на случай его присваивания. Влияние на производительность в случае целых чисел незначительно, но в случае некоторых классов этот аргумент мог бы иметь смысл. Интеллектуальные компиляторы могут полностью устранить различия, оптимизируя код.

Question 7

Операторы равенства (==) и неравенства (!=)

Answer 7

Зачастую необходимо проверить выполнение или не выполнение определенного условия прежде, чем предпринять некое действие. Операторы равенства == (операнды равны) и неравенства ! = (операнды не равны) позволяют сделать именно это.

Результат проверки равенства имеет логический тип bool, т.е. true (истина) или false (ложь).

Question 8

Операторы сравнения

Answer 8

Question 9

Логические операции НЕ, И, ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

Answer 9

• Логическая операция НЕ выполняется с помощью оператора ! и выполняется над одним операндом.
• Для других операций, таких как И, ИЛИ или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, необхо­димы два операнда. Логическая операция И возвращает значение true только тогда, когда каждый операнд содержит значение true.
• Логическая операция И выполняется с помощью оператора &&.
• Логическая операция ИЛИ возвращает значение true тогда, когда по крайней мере @один из операндов содержит значение true.
• Логическая операция ИЛИ выполняется с помощью оператора | |.
• Логическая операция ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ (XOR) немного отличается от ло­гической операции ИЛИ и возвращает значение tru e тогда, когда любой из операн­дов содержит значение tru e, но не оба одновременно (т.е. когда логические значения операндов не равны).
• Логическая операция ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ выполняется с помощью оператора ^. Результат получается путем выполнения операции ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ над битами операндов.

Question 10

Побитовые операторы &, | и ^

Побитовые операторы сдвига вправо (>>) и влево (<<)

Answer 10

• Различие между логическими и побитовыми операторами в том, что они возвра­щают не логический результат, а значение, отдельные биты которого получены в ре­зультате выполнения оператора над соответствующими битами операндов.
• Язык C++ позволяет выполнять такие операции, как НЕ, ИЛИ, И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR) в побитовом режиме, позволяя работать с отдельными битами, инвертируя их с помощью оператора применяя операцию ИЛИ с помощью оператора | , опера­цию И с помощью оператора & и операцию XOR с помощью оператора ^.
• Операторы сдвига перемещают всю последовательность битов вправо или вле­во, позволяя осуществить умножение или деление на степень двойки, а также имеют многие другие применения.
• Вот типичный пример применения оператора сдвига для умножения на два:
• int doubledValue = Num << 1; // Для удвоения значения биты*
• // сдвигаются на одну позицию влево*
• Вот типичный пример применения оператора сдвига для деления на два:
• int halvedValue = Num >> 1; // Для деления значения на два биты*
• // сдвигаются на одну позицию вправо*

Question 11

Составные операторы присваивания

Answer 11

• Составные операторы присваивания (compound assignment operator) — это опера­торы присваивания, в которых результат операции присваивается левому операнду. Рассмотрим следующий код:
• int num1 = 22;*
• int num2 = 5;*
• num1 += num2; // После операции numl содержит значение 27*
• Этот код эквивалентен следующей строке кода:
• num1 = num1+ num2;*
• Таким образом, результат оператора += это сумма этих двух операндов, присво­енная затем левому операнду (num1).

Question 12

Использование оператора sizeof для определения объема памяти, занимаемого переменной

Answer 12

• Этот оператор возвращает объем памяти в байтах, используемой определенным типом или переменной. Оператор sizeof имеет следующий синтаксис:
• sizeof (Переменная) ;*
• или*
• sizeof (Тип);*
• Оператор sizeof( . . . ) выглядит как вызов функции, но это не функция, а оператор. Данный оператор не может быть определен программистом, а следовательно, не может быть перегружен.

Question 13

Условное программирование с использованием конструкции if…else

Answer 13

• Условное выполнение кода реализовано в языке C++ на основе конструкции if…else , синтаксис которой имеет следующий вид:
• if (Условное_выражение)*
• Сделать нечто, когда условное_выражение равно true;*
• else // Необязательно*
• Сделать нечто иное, когда условное_выражение равно false;*
• Если вы хотите выполнить не одну, а несколько инструкций в зависимости от усло­вий, заключите их в блок. По существу, это фигурные скобки ( { . . . } ) , включающие несколько инструкций, которые будут выполняться как единая инструкция. Рассмот­рим пример:
• if (Условие)*
• {*
• // Блок при истинности условия*
• Инструкция 1;*
• Инструкция 2;*
• }*
• else*
• {*
• // Блок при ложности условия*
• Инструкция 3;*
• Инструкция 4;*
• }*
• Такие блоки именуются также составными инструкциями (compound statement).
• Нередки ситуации, когда необходимо проверить несколько разных условий, неко­торые из которых зависят от результата проверки предыдущего условия. Язык С++ допускает вложенные инструкции if для выполнения таких действий.
• Конструкции if … else можно группировать через конструкцию else if

Question 14

Условная обработка с использованием конструкции switch-case

Answer 14

• Задача конструкции switch-case в том, чтобы сравнить результат некоего выра­жения с набором заранее определенных возможных константных значений и выпол­нить разные действия, соответствующие каждой из этих констант. Новые ключевые слова C++, которые используются в такой конструкции, — это switch, case, default и break.Конструкция switch-case имеет следующий синтаксис:
• switch (Выражение)*
• {*
• case Метка_А:*
• Сделать_Нечто;*
• break;*
• case Метка_В:*
• Сделать_Нечто_Другое ;*
• break;*
• // И так далее…*
• default:*
• Сделать_Нечто_Если_Выражение_Не_ Равно_Ничему_Выше;*

}

• Код вычисляет результат Выражения и сравнивает его на равенство с каждой из ме­ток частей case ниже (каждая Метка должна быть целочисленной константой), а затем выполняет код после этой метки. Если результат выражения не равен метке Метка_А, он сравнивается с меткой Метка_ В. Если значения совпадают, выполняется часть Cделать_Нечто_Другое. Выполнение продолжается до тех пор, пока не встретится оператор break .
• Оператор break означает выход из блока кода. Операторы break в рассматриваемой конструкции не обязатель­ны, однако без них выполнение продолжится в коде следующей метки и так далее до конца всей конструкции (или до оператора break) . Такого явления, как правило, желательно избегать. Часть конструкции default также является необязательной; она выполняется тогда, когда результат выражения не соответствует ни одной из меток в конструкции switch-case.
• Не добавляйте две инструкции case с одина­ковой меткой - это не имеет смысла и не будет компилироваться.
• Не усложняйте свои инструкции case, отказы­ваясь от оператора break и разрешая после­довательное выполнение. Такое решение может привести к неработоспособности кода позже, при перемещении инструкции case.

Question 15

Тернарный условный оператор ( ? : )

Answer 15

• Язык C++ предоставляет интересный и мощный оператор, называемый тер­нарным условным оператором (conditional operator), который подобен сжатой кон­струкции if…else.
• Тернарный условный оператор, называемый также просто условным оператором, использует три операнда:
• (Логическое_выражение) ? Инструкция_для_true : Инструкция_для_fаlsе;*
• Такой оператор применим, например, при компактном сравнении двух чисел, как показано ниже.

int max = (numl > num2) ? numl : num2; // Максимум из numl и num2

• Не используйте в операторах ? : сложные усло­вия или выражения.

Question 16

Рудиментарный цикл с использованием инструкции goto

Answer 16

• Как подразумевает название инструкции goto, она приказывает процессору про­должать выполнение программы с определенной точки в коде. Вы можете исполь­зовать ее для перехода назад и повторного выполнения определенных инструкций. Синтаксис инструкции goto таков:
• SomeFunction ( )*
• {*
• Start: // Эта инструкция называется меткой*
• Многократно_выполняемый_код;*
• goto Start;*
• Вы объявляете метку Start и используете инструкцию goto для повторного вы­полнения кода с этого места. Если вы не выполните усло­вие, которое приведет к пропуску выполнения инструкции goto, и если в многократно повторяемом коде не содержится оператор return, выполняемый при определенных условиях, то часть кода между командой goto и меткой будет повторяться бесконечно и программа никогда не завершится.
• Использование инструкции goto не рекомендуется для создания циклов, поскольку его массовое применение может привести к непредсказуемой последовательности выполнения кода, когда выполнение может переходить с одной строки на другую без всякого очевидного порядка или после­довательности, оставляя переменные в непредсказуемых состояниях.
  Тяжелый случай программы, использующей инструкции goto, называется запутанной программой, или кодом спагетти (spaghetti code).
• Циклы while, do … while и for позволяют избежать использования инструкции goto.

Question 17

Цикл while, цикл do…while

Answer 17

Синтаксис цикла while:

• whilе (Выражение)*
• {*
• // Если Выражение == true*
• Блок_Инструкций;*
• }*

Синтаксис цикла do … while:

• do*
• Блок_Инструкций; // Выполняется как минимум один раз*
• } while (Условие); // Цикл завершается, если Условие ложно*
• Обратите внимание, что строка, содержащая часть while (Условие), заканчивается точкой с запятой. Этим данный цикл отличается от цикла while, в котором точка с запятой фактически завершила бы цикл в первой строке, приведя к пустой инструк­ции.

Question 18

Цикл for

Answer 18

• Синтаксис цикла for таков:

for (Выражение инициализации, выполняемое только раз;
Условие выхода, проверяемое в начале каждой итерации;
Выражение цикла, выполняемое в конце каждой итерации)
{
Блок инструкций;
}

• Применение инициализации, условия выхода и выражения, выполняемого в конце каждого цикла, является необязательным. Вполне возможно записать цикл for без некоторых из указанных выражений (или вовсе без них) - for ( ; ; )
• В пределах выражения инициализации цикла for можно инициализиро­вать несколько переменных.
• for (int counter1 = 0, counter2 = 5; // Инициализация*
• counter1 < ARRAY_LENGTH; // Условие*
• ++counter1, – counter2) // Инкремент, декремент*

Question 19

Цикл for для диапазона

Answer 19

• Стандарт C++11 ввел новый вариант цикла for, который работает со всеми эле­ментами из диапазона значений, такого как, например, массив, с помощью более простого и удобочитаемого кода.
• Синтаксис цикла for для диапазона также использует ключевое слово for:
• for (VarType varName : Последовательность)*
• {*
• // varName в теле цикла содержит элемент последовательности*
• }*

Пример:

• int someNums [] = { 1, 101, -1, 40, 2040 };*
• cout << “Элементами массива являются:” << endl;*
• for (int aNum : someNums) // Цикл for для диапазона*
• cout << aNum << endl;*
• Можно дополнительно упростить приведенную инструкцию с помощью автоматического вывода типа переменной (ключевое слово auto ) и составить обобщенный цикл, который будет работать с массивами элементов любого типа:
• for (auto anElement : elements) // Цикл for для диапазона*
• cout << anElement << endl;*

Question 20

Изменение поведения цикла с использованием операторов continue и break

Answer 20

• В некоторых случаях (особенно в сложных циклах с большим количеством пара­метров в условии) может не получиться грамотно сформулировать условие выхода из цикла, и тогда вам придется изменять поведение программы уже в пределах цикла. В этом вам могут помочь операторы continue и break.
• Оператор continue позволяет возобновить выполнение с начала цикла. Он просто пропускает весь код, расположенный в теле цикла после него. Таким образом, резуль­тат выполнения оператора continue в цикле while, do … while или for сводится к переходу к условию выхода из цикла и повторному входу в блок цикла, если условие истинно.
• В случае применения оператора continue в цикле for перед проверкой условия выхода выполняется выражение цикла (третье выражение в цикле for, которое обычно увеличивает значение счетчика).
• Оператор break осуществляет выход из блока цикла, завершая выполнение цикла, в котором он был вызван.
• Обычно программисты полагают, что пока условия цикла выполняются, вы­полняется и весь код в цикле. Операторы continue и break изменяют это поведение и могут привести к непонятному интуитивно коду. Поэтому операторы continue и break следует использовать реже.

Question 21

Бесконечные циклы, которые никогда не заканчиваются, и управление ими

Answer 21

• Вспомните, что у циклов while, do … while и for есть условия, результат вы­числения которых, равный false, приводит к завершению цикла. Если вы зададите условие, которое всегда возвращает значение true, цикл никогда не закончится.
• Как ни странно, у таких циклов действительно есть применение. Представьте, на­пример, операционную систему, которая должна непрерывно проверять, подключено ли устройство USB к порту USB. Это действие должно выполняться регулярно, пока запущена операционная система.
• Для выхода из бесконечного цикла (например, перед завершением работы опера­ционной системы в предыдущем примере) вы можете использовать оператор break (как правило, в пределах блока if (условие)).
• Не используйте бесконечные циклы с операто­ром break , если этого можно избежать.

Question 22

Эквивалентны ли пустой цикл while и цикл for ( ; ; ) ?

Answer 22

Нет, цикл while всегда нуждается в наличии условия выхода.