- Операторы языка программирования
- Программирование
- 3.1 Основные операторы языка программирования
- 3.1.1 Оператор присваивания
- 3.1.2 Организация простейшего ввода и вывода в диалоговом режиме
- 3.1.3 Условный оператор
- Компьютерное программирование — операторы
- Арифметические Операторы
- Операторы отношений
- Логические Операторы
- Операторы в Java
- Операторы в Python
- Операторы в C и C++
- Арифметические операторы
- Реляционные операторы
- Побитовые операторы
- Операторы присваивания
- Другие операторы
- Приоритеты операторов в C ++
- Видео
Операторы языка программирования
Оператор — это элемент языка, задающий полное описание действия, которое необходимо выполнить. Каждый оператор представляет собой законченную фразу языка программирования и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав операторов могут входить служебные слова, данные, выражения и другие операторы. В английском языке данное понятие обозначается словом “statement”, означающим также “предложение”.
Каждый оператор в любом языке программирования имеет определенный синтаксис и семантику. Под синтаксисом оператора понимается система правил (грамматика), определяющая его запись с помощью элементов алфавита данного языка, в который наряду с различными символами входят, например, и служебные слова. Под семантикой оператора понимают его смысл, т.е. те действия, которым соответствует запись того или иного оператора. Например, запись i := i + 1 является примером синтаксически корректной записи оператора присваивания в языке Pascal, семантика которого в данном случае такова: извлечь значение ячейки памяти, соответствующей переменной i, сложить его с единицей, результат записать в ту же ячейку памяти.
В большинстве процедурных языков программирования набор операторов практически одинаков и состоит из оператора присваивания, операторов выбора, операторов цикла, оператора вызова процедуры, операторов перехода. Иногда выделяют также пустой (отсутствие действия) и составной операторы. Многие операторы являются способом представления определенных алгоритмических конструкций (см. “Алгоритмические конструкции” 
) в языке программирования. Рассмотрим группы операторов подробнее, используя синтаксис языка Pascal.
Оператор присваивания
Присваивание — это действие компьютера, в результате которого переменная получает значение вычисленного выражения (оно помещается в соответствующую переменной ячейку памяти). Для описания такого действия в языках программирования существует оператор присваивания.
В общем виде оператор присваивания записывается так:
Например, в языке Pascal в качестве знака присваивания используется комбинация символов :=. В ряде других языков — знак равенства.
Результатом выполнения оператора присваивания является изменение состояния данных: все переменные, отличные от переменной, стоящей в левой части оператора присваивания, не меняют своего значения, а указанная переменная получает значение выражения, стоящего в правой части оператора присваивания. В большинстве случаев требуется, чтобы тип выражения совпадал с типом переменной. Если это не так, то оператор либо считается синтаксически некорректным, либо производится преобразование типа выражения к типу переменной (см. “Типы данных” ).
Операторы выбора
По-другому эти операторы называют условными операторами. Условные операторы используются для программирования алгоритмов, содержащих алгоритмическую конструкцию ветвление.
В языках программирования имеется несколько видов условных операторов. Полный условный оператор соответствует алгоритмической структуре полного ветвления:
В языке программирования соответствующий условный оператор имеет вид:
if B then S1 else S2
Если выражение B, которое вычисляется в начале выполнения условного оператора, имеет значение “истина”, то будет выполняться оператор S1, в противном случае — оператор S2. Операторы S1 и S2 могут быть составными.
Алгоритмическая структура неполного ветвления реализуется с помощью неполного условного оператора, который имеет вид:
Здесь B — логическое выражение, а S — произвольный оператор. Оператор S будет выполняться, если выражение B окажется истинным.
Если условный оператор реализует всего две ветви выбора (“да” и “нет”), то с помощью оператора варианта (case-оператора) можно запрограммировать многоветвящуюся структуру. Оператор варианта имеет вид:
Выполняется данный оператор так: значение выражения E ищется среди перечисленных в записи оператора значений V1, V2, …, Vn, и если такое значение находится, то выполняется соответствующий оператор S1, S2, …, Sn.
В разных языках программирования синтаксис и даже семантика перечисленных операторов могут отличаться, но возможности, предоставляемые программисту подобными конструкциями, примерно одинаковы.
Пример 1. В статье “Алгоритмические конструкции” 2 был приведен пример записи алгоритма решения обобщенного квадратного уравнения с помощью конструкций ветвления. Приведем фрагмент программы на языке Pascal, реализующий этот же алгоритм:
if c = 0 then writeln(‘x — любое’)
else writeln(‘нет корней’)
В цикле с постусловием тело цикла предшествует условию В. В отличие от цикла с предусловием здесь В — это условие окончания цикла. Оператор цикла с постусловием в Паскале имеет вид:
При такой организации цикла тело цикла S хотя бы один раз обязательно выполнится.
Практически во всех процедурных языках существует оператор цикла c параметром. Схематично его можно представить так:
for 
E1 to E2 step E3 do S
Здесь значение переменной (параметра цикла) меняется от значения выражения E1 до E2 с шагом E3. Для каждого такого значения параметра цикла выполняется оператор S. В языке Pascal понятие шага в описании этого оператора отсутствует, а сам шаг для целочисленного параметра цикла может быть равен либо 1, либо –1. Оператор “цикл с параметром” используется для программирования циклов с заданным числом повторений. Для программирования итерационных циклов (число повторений которых заранее неизвестно) он не годится.
Оператор вызова процедуры
В статье “Подпрограммы” подробно рассказывается о таком виде подпрограмм, как процедуры. Стандартные подпрограммы языка программирования, которые входят в одну из библиотек подпрограмм, а также пользовательские подпрограммы, описанные внутри данного блока, вызываются с помощью оператора вызова процедуры:
Здесь E1,E2,…,En — переменные или выражения, представляющие собой фактические параметры обращения к процедуре. Наиболее часто используемыми стандартными процедурами являются процедуры ввода и вывода данных (read и write в Pascal).
Вызов процедуры семантически эквивалентен выполнению блока, описанного в качестве тела процедуры, после передачи в него начальных значений некоторых переменных (параметров-значений) или замены имен некоторых переменных (параметров-переменных) на имена фактических переменных, указанных при вызове процедуры.
Пример 3. Пусть у нас описана процедура abc:
procedure abc(a,b:integer;var c: integer);
Вызов этой процедуры abc(2,3,x) эквивалентен блоку действий:
Операторы перехода
Наиболее известным в данной группе операторов является оператор безусловного перехода goto. Если ко всем или некоторым уже имеющимся операторам программы добавить метки, то в программе становится возможным использовать оператор перехода вида:
Метка в данном случае соответствует началу того оператора, с которого должно продолжиться выполнение программы. Такой оператор позволяет записывать в языке программирования алгоритмы, имеющие сколь угодно сложную структуру. Но зачастую использование безусловного перехода неоправданно, т.к. ведет к запутанной, плохо читаемой программе. Практически единственным осмысленным применением оператора goto является выход сразу из нескольких вложенных циклов, например, при обработке двухмерных массивов.
Пример 4. Пусть нам требуется определить, есть ли в двухмерном массиве a элемент, равный 0:
if a[i,j] = 0 then begin
1: if b then write(‘есть’) else write(‘нет’);
Программа, разработанная по правилам структурного программирования, не должна содержать операторов безусловного перехода. Приведенную выше программу без использования оператора goto можно переписать следующим образом:
then writeln(‘Мне ‘,k,’ года’)
else writeln(‘Мне ‘,k,’ лет’)
При рассмотрении операторов цикла полезно предложить одну и ту же задачу запрограммировать тремя разными способами с использованием трех операторов цикла, и наоборот, по условию задачи научиться определять, какой именно оператор цикла является наиболее подходящим в том или ином случае.
Оператор вызова процедуры только на первый взгляд является простым. Здесь важно объяснить правила передачи параметров в процедуры и функции, различие между параметрами-переменными и параметрами-значениями (в последнем случае мы можем передавать не только имя переменной, но и константу или даже выражение соответствующего типа). Формальные и фактические параметры должны соответствовать по типам, но не по именам, что является далеко не очевидным для учеников.
Изучение условного и особенно составного оператора — хороший повод поговорить с учениками о стиле написания программ. Для языка Pascal существует несколько распространенных способов записи структурированных программ, но все они содержат отступы для размещения вложенных структур. Важны для записи программ и комментарии.
Программирование
3.1 Основные операторы языка программирования
3.1.1 Оператор присваивания
Оператор присваивания служит для определения новой переменной (п. 2.4). Для того, чтобы определить новую переменную, достаточно присвоить ей значение: имя_переменной = значение_выражения
Любую переменную Octave воспринимает как матрицу. В простейшем случае матрица может состоять из одной строки и одного столбца:
3.1.2 Организация простейшего ввода и вывода в диалоговом режиме
Даже при разработке простейших программ возникает необходимость ввода исходных данных и вывода результатов. Если для вывода результатов на экран можно просто не ставить «;» после оператора, то для ввода исходных данных при разработке программ, работающих в диалоговом режиме, следует использовать функцию
Для вывода результатов можно использовать функцию следующей структуры: disp(’строка_символов’) или disp(имя_переменной)
Пример 3.1. Создать программу для вычисления значения 
по формуле 
, при заданном значении 
.
Текст программы и результаты её работы показаны в листинге 3.1.
3.1.3 Условный оператор
Одним из основных операторов, реализующим ветвление в большинстве языков программирования, является условный оператор. Существует обычная, сокращённая и расширенная формы этого оператора в языке программирования Octave.
Обычный условный оператор имеет вид:
Пример 3.2. Даны вещественные числа и . Определить принадлежит ли точка с координатами 
заштрихованной части плоскости (рис. 3.1).
Как показано на рис. 3.1, фигура на плоскости ограничена линиями 
и 
. Значит точка с координатами будет принадлежать этой фигуре, если будут выполняться следующие условия: 
и 
. Иначе точка лежит за пределами фигуры.
Далее приведён текст программы и результаты её работы.
Компьютерное программирование — операторы
Оператор в языке программирования — это символ, который указывает компилятору или интерпретатору выполнить определенную математическую, реляционную или логическую операцию и получить конечный результат. В этой главе будет объяснено понятие операторов, и вы познакомитесь с важными арифметическими и реляционными операторами, доступными в C, Java и Python.
Арифметические Операторы
Компьютерные программы широко используются для математических расчетов. Мы можем написать компьютерную программу, которая может выполнять простые вычисления, такие как сложение двух чисел (2 + 3), и мы также можем написать программу, которая может решить сложное уравнение, такое как P (x) = x 4 + 7x 3 — 5x + 9. Если вы даже были плохим учеником, вы должны знать, что в первом выражении 2 и 3 — операнды, а + — оператор. Подобные понятия существуют в компьютерном программировании.
Взгляните на следующие два примера —
Точно так же язык программирования предоставляет различные арифметические операторы. В следующей таблице перечислены некоторые важные арифметические операторы, доступные на языке программирования Си. Предположим, что переменная A содержит 10, а переменная B содержит 20, тогда —
Ниже приведен простой пример программирования на C для понимания вышеприведенных математических операторов:
Когда вышеуказанная программа выполняется, она дает следующий результат —
Операторы отношений
Рассмотрим ситуацию, когда мы создаем две переменные и присваиваем им некоторые значения следующим образом:
Здесь очевидно, что переменная A больше, чем B по значениям. Итак, нам нужна помощь некоторых символов для написания таких выражений, которые называются реляционными выражениями. Если мы используем язык программирования C, то он будет записан следующим образом:
Здесь мы использовали символ>, и он называется реляционным оператором, и в простейшей форме они выдают логические результаты, что означает, что результат будет либо истинным, либо ложным. Аналогично, язык программирования предоставляет различные реляционные операторы. В следующей таблице перечислены некоторые важные реляционные операторы, доступные в языке программирования C. Предположим, что переменная A содержит 10, а переменная B содержит 20, тогда —
| оператор | Описание | пример |
|---|---|---|
| == | Проверяет, равны ли значения двух операндов или нет, если да, тогда условие становится истинным. | (A == B) не соответствует действительности. |
| знак равно | Проверяет, равны ли значения двух операндов или нет, если значения не равны, тогда условие становится истинным. | (A! = B) верно. |
| > | Проверяет, больше ли значение левого операнда, чем значение правого операнда, если да, тогда условие становится истинным. | (A> B) не соответствует действительности. |
| Проверяет, меньше ли значение левого операнда, чем значение правого операнда, если да, тогда условие становится истинным. | (A | |
| > = | Проверяет, больше ли значение левого операнда или равно значению правого операнда, если да, тогда условие становится истинным. | (A> = B) не соответствует действительности. |
| Проверяет, меньше ли значение левого операнда или равно значению правого операнда, если да, тогда условие становится истинным. | (A |
Когда вышеуказанная программа выполняется, она дает следующий результат —
Логические Операторы
Логические операторы очень важны для любого языка программирования и помогают нам принимать решения на основе определенных условий. Предположим, мы хотим объединить результат двух условий, тогда логические операторы И и ИЛИ помогают нам в получении конечного результата.
В следующей таблице показаны все логические операторы, поддерживаемые языком Си. Предположим, что переменная A содержит 1, а переменная B содержит 0, тогда —
| оператор | Описание | пример |
|---|---|---|
| && | Называется логический оператор И. Если оба операнда отличны от нуля, условие становится истинным. | (A && B) неверно. |
| || | Вызывается логическим оператором ИЛИ. Если любой из двух операндов отличен от нуля, условие становится истинным. | (A || B) верно. |
| ! | Вызывается логическим оператором НЕ. Используйте для изменения логического состояния своего операнда. Если условие истинно, то оператор Логический НЕ будет делать ложь. | ! (A && B) верно. |
Попробуйте следующий пример, чтобы понять все логические операторы, доступные на языке программирования C —
Когда вы компилируете и запускаете вышеуказанную программу, она дает следующий результат —
Операторы в Java
Вы можете попробовать выполнить следующую программу, чтобы увидеть выходные данные, которые должны быть идентичны результату, сгенерированному в приведенном выше примере.
Когда вышеуказанная программа выполняется, она дает следующий результат —
Операторы в Python
Вы можете попробовать выполнить следующую программу, чтобы увидеть выходные данные, которые должны быть идентичны результату, сгенерированному в приведенном выше примере.
Когда вышеуказанная программа выполняется, она дает следующий результат —
Операторы в C и C++
C# предоставляет множество операторов. Большинство из них поддерживаются встроенными типами и позволяют осуществлять базовые операции со значением данных типов.
Эти операторы входят в следующие группы:
Обычно можно выполнить перегрузку данных операторов. Другими словами, вы можете указать поведение оператора для операндов типа, определяемого пользователем.
Простейшие выражения C# — литералы (к примеру, реальные и целые числа) и имена переменных. С помощью операторов их можно объединить в сложные выражения.
Порядок выполнения операций в выражении определяют ассоциативность и приоритет операторов. Порядок вычисления, определяемый ассоциативностью и приоритетом операторов, изменяется с помощью скобок.
Арифметические операторы
Существуют следующие арифметические операторы, поддерживаемые языком C ++:
Реляционные операторы
Язык C++ поддерживает регулярные операторы, перечисленные в таблице:
| Описание | Оператор | Пример | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Проверяет, равны ли значения операндов, если равны, то условие становится истинным. | == | (A == B) не соответствует действительности. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Равны ли значения операндов, если нет, условие становится истинным. | знак равно | (A! = B) истинно. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Превышает ли значение левого операнда значение правого, если превышает, то условие становится истинным. | > | (A> B) неверно. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Является ли значение левого операнда меньше значения правого, если да –условие становится истинным. | = | (A> = B) неверно. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Проверяет, является ли значение левого операнда меньше или равно значению правильного операнда, если да, тога условие становится истинным. | Логические операторы С++ поддерживает следующие логические операторы:
Побитовые операторыТакие операторы работают с битами и выполняют побито вую операцию. Приведем таблицу истинности для &, |, и ^:
Теперь перечислим побитовые операторы, поддерживаемые языком C ++:
Другие операторыПриведем и другие операторы, которые поддерживает С ++: Приоритеты операторов в C ++Приоритет оператора в С ++ задает группировку терминов в выражении, что влияет на оценку выражения. Приоритет некоторых операторов бывает более высоким по сравнению с другими. Например, оператор умножения более приоритетный, чем оператор сложения. В таблице приведены операторы с самым высоким приоритетом (чем выше, тем приоритетнее): Видео |
