Файл: Лабораторная работа 1 Изучение среды разработки программ 3 Лабораторная работа 2 Исследование базовых типов данных языка Си 18.doc

используя операцию sizeof(), исследовать размерность стандартных типов данных языка Си в соответствии с таблицей 1;
результаты исследований свести в таблицу 2;
исследовать границы представимости целых чисел в языке Си путем задания граничных значений и проверки правильности отображения введенного числа;
результаты исследований свести в таблицу 2;

Т аблица 2 – Классификация основных типов данных

Тип	Диапазон значений					Размер (байт)
Тип	теор	эксп		теор	эксп	теор	эксп
bool	true		и	false		1
signed char	-128		…	+127		1
unsigned char	0		…	255		1
signed short int	-32768		…	+32767		2
unsigned short int	0		…	65535		2
signed long int	-2147483648		…	+2147483647		4
unsigned long int	0		…	4294967295		4
float	-3.4*10³⁸		…	+3.4*10³⁸		4
double	-1.7*10³⁰⁸		…	+1.7*10³⁰⁸		8
long double	-3.4*10⁴⁹³²		…	+3.4*10⁴⁹³²		10

в соответствии с примером 2 получить результат в соответствии с вариантом (номер по журналу):

Вариант	a	b	Вариант	a	b	Вариант	а	b
1	12720	-5	10	-7433	20	19	14509
2	-9489	12	11	13888	-13	20	-8555	29
3	11784	-7	12	-8991	45	21	11007	-47
4	22509	-9	13	-5303	21	22	-5311	22
5	43781	-3	14	22511	-17	23	-2999	53
6	12810	-5	15	-7433	20	24	14509	-8
7	-9699	11	16	9888	-13	25	-8555	19
8	10784	-7	17	-8991	35	26	5007	-47
9	22509	-8	18	-5303	27	27	-5311	19

в соответствии с примером 3 получить пару числу a:

Вариант	a	Вариант	a	Вариант	a
1	-1.34872e23	10	-7.73975e13	19	-5.44339e12
2	2.56832e-05	11	6.17430e-17	20	6.29802e-37
3	-3.78349e28	12	-5.02541e27	21	-7.77319e04
4	4.74977e-12	13	4.35618e-36	22	8.54458e-27
5	-5.46987e33	14	-3.84209e31	23	-9.28561e19
6	-1.34562e23	15	-7.73975e13	24	-5.44339e12
7	2.52732e-05	16	6.17430e-17	25	6.29802e-37
8	-3.73859e28	17	-5.02541e27	26	-7.77319e04
9	4.74977e-12	18	4.35618e-36	27	8.54458e-27

2. Исследование порядка преобразования типов данных

в соответствии с примером 5 для числа a получить код символа b:

Вариант	a	Вариант	a	Вариант	a	Вариант	a	Вариант	a
1	-234	6	-198	11	-59	16	-81	21	-701
2	-54	7	-29	12	-119	17	-66	22	-376
3	-78	8	-77	13	-923	18	-401	23	-409
4	-212	9	-189	14	-63	19	-92	24	-509
5	-57	10	-32	15	-129	20	-65	25	-345

исследовать возможность преобразования типа:

типа int в float;
типа int в double;
типа float в тип int;
целочисленного значения переменной типа float в тип int;
целочисленного значения переменной типа double в тип int;
типа int в bool;
типа bool в int.

сделать выводы об обратимости преобразования типов.

Занятие № 3

Лабораторная работа № 3
Исследование операций языка Си

Цель занятия:

Совершенствование навыков объявления, инициализации переменных и ввода и вывода информации
Совершенствование навыков разработки программ в среде программирования MS Visual C++
Исследование возможностей языка С++ для реализации арифметических, логических и поразрядных операций над данными

Время на выполнение работы: 4 часа
Программа исследований:

Исследование арифметических операций
Исследование логических операций
Исследование поразрядных операций

Подготовка к выполнению работы:

Изучить рекомендованную литературу (структура программы на языке высокого уровня, алфавит и элементарные конструкции языка Си, переменные и константы, стандартные типы данных, выражения и операции в языке Си).
Изучить материал настоящего руководства.

Материалы для подготовки к занятию:

Конспект лекций.
[1] стр. 31-38.

Содержание отчета:

Цели исследования.
Программа работы.
Листинги программ.
Результаты исследований.
Выводы по каждому пункту и общий вывод.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Любое выражение языка состоит из операндов (переменных, констант и др.), соединенных знаками операций. Знак операции - это символ или группа символов, которые сообщают компилятору о необходимости выполнения определенных арифметических, логических или других действий. Операции выполняются в строгой последовательности. Величина, определяющая преимущественное право на выполнение той или иной операции, называется приоритетом. В таблице 3.1 перечислены различные операции языка Си. Их приоритеты для каждой группы одинаковы. Чем большим преимуществом пользуется соответствующая группа операций, тем выше она расположена в таблице. Приоритеты могут регулироваться с помощью круглых скобок.

Таблица 3.1 – Операции языка Си

Знак операции	Назначение операции
( )	Вызов функции
[ ]	Выделение элемента массива
.	Выделение элемента записи
->	Выделение элемента записи (тождественно(.))
!	Логическое отрицание
	Поразрядное отрицание
-	Изменение знака
++	Увеличение на единицу
--	Уменьшение на единицу
&	Взятие адреса
*	Обращение по адресу
(тип)	Преобразование типа (т.е. (float) a)
sizeof( )	Определение размера в байтах
*	Умножение
/	Деление
%	Определение остатка от деления
+	Сложение
-	Вычитание
<<	Сдвиг влево
>>	Сдвиг вправо
<	Меньше, чем
<=	Меньше или равно
>	Больше, чем
>=	Больше или равно
= =	Равно
!=	Не равно
&	Поразрядное логическое "И"
^	Поразрядное исключающее "ИЛИ"
\|	Поразрядное логическое "ИЛИ"
&&	Логическое "И"
\|\|	Логическое "ИЛИ"
?:	Условная (тернарная) операция
=	Присваивание
+=, - =, *=, /=, %=, <<=, >>=, &=, \|=, ^=	Бинарные операции (например, а = b (т.е. a = a b) и т.д.)
,	Операция запятая

Для исключения путаницы в понятиях "операция" и "оператор", необходимо отметить, что оператор - это наименьшая исполняемая единица программы. Различают операторы выражения, действие которых состоит в вычислении заданных выражений (например: a = sin(b)+c; j++;), операторы объявления, составные операторы, пустые операторы, операторы метки, цикла и т.д. Для обозначения конца оператора в языке С++ используется точка с запятой. Что касается составного оператора (или блока), представляющего собой набор логически связанных операторов, помещенных между открывающей ({) и закрывающей (}) фигурными скобками ("операторными скобками"), то за ним точка с запятой не ставится. Отметим, что блок отличается от составного оператора наличием определений в теле блока.

Охарактеризуем основные операции языка С++. Сначала рассмотрим одну из них - операцию присваивания (=). Выражение вида

х = у + z;

присваивает переменной х значение суммы переменных у и z. Наличие « ; » в конце операции говорит о том, что записан оператор.

На первый взгляд все просто. Но очень часто у начинающих программистов возникает путаница в понимании этого оператора. Это связано с тем, что с точки зрения математики следующие два выражения в общем-то эквивалентны:

х = у + z;

у + z = х;

Но программирование – есть процесс записи на формализованном языке последовательности команд, которые необходимо выполнить для достижения конечного результата. Из этого аспекта и вытекает ключевая разница из этих, казалось бы, тождественных выражений.

Для любого языка программирования операция присваивания « = » в обязательном порядке подразумевает следующий порядок ее выполнения. Справа от знака « = » задается источник присваивания (то, что присваивается), а слева – приемник (или то, чему присваивается источник):

х	=	у + z;
Приемник		Источник

Первым вычисляется результат источника, который затем присваивается приемнику, НО НЕ НАОБОРОТ! Именно поэтому выражение у + z = х не имеет смысла! Источником может быть любая последовательность операций. Приемником – только переменная.

По этой же причине оператор

у + z;

тоже бессмыслен, так как результат операции никуда не сохранен! (За исключением использования механизма перегрузки операции в классах, который будет рассмотрен во втором семестре).

Операцию "=" разрешается использовать многократно в одном выражении, например:

x = y = z = 100;

Различают унарные, бинарные итернарные операции. У первых из них один операнд, у вторых – два и у третьих - три. В языке Си выделяют три группы операций:

арифметические операции;
логические операции и операции отношения;
операции с битами.

1. Арифметические операции задаются следующими символами (таблица 3.1): +, -, *, /, %, -, !, . Например:

a = b + c;

a = b - c;

a = b * c;

a = b / c;

a = b % c;

a = !b;

a = -b;

a = b;

a = sizeof (b);

Операции +, -, * интуитивно понятны и не нуждаются в объяснении.

Операции увеличения и уменьшения на 1 (++ и --).Эти операции, называемые также инкрементом и декрементом, имеют две формы записи - префиксную, когда операция записывается перед операндом, и постфиксную. В префиксной форме сначала изменяется операнд, а затем его значение становится результирующим значением выражения, а в постфиксной значением выражения является исходное значение операнда, после чего он изменяется.

Операция определения размера sizeof предназначена для вычисления размера объекта или типа в байтах, и имеет две формы:

sizeof выражение или sizeof( тип )

Операции отрицания (-, ! и ). Арифметическое отрицание (унарный минус-) изменяет знак операнда целого или вещественного типа на противоположный. Логическое отрицание(!) дает в результате значение 0, если операнд есть истина( не нуль), и значение 1, если операнд равен нулю. Операнд должен быть целого или вещественного типа, а может иметь также тип указатель. Поразрядное отрицание(), часто называемое побитовым, инвертирует каждый разряд в двоичном представлении целочисленного операнда.

Деление (/) и остаток от деления(%). Операция деления применима к операндам арифметического типа. Если оба операнда целочисленные, результат операции округляется до целого числа, в противном случае тип результата определяется правилами преобразования. Операция остатка от деления применяется только к целочисленным операндам. Знак результата зависит от реализации.

Бинарные операции +=, -=, *= и /= эквивалентны следующим:

a += 3;

a -= 3;

a *= 3;

a /= 3;



a = a + 3;

a = a - 3;

a = a * 3;

a = a / 3;

2. Поразрядные операции задаются следующими символами (таблица 3.1): <<, >>, &, |, ^. Например:

a = b << 3;

a = b >> 2;

a = b & c;

a = b | c;

a = b ^ c;

Операции сдвига (<< и >>) применяются целочисленным операндам. Они сдвигают двоичное представление первого операнда влево или вправо на количество двоичных разрядов, заданное вторым операндом. При сдвиге влево (<<) освободившиеся разряды обнуляются. При сдвиге вправо (>)освободившиеся биты заполняются нулями, если первый операнд беззнакового типа, и знаковым разрядом в противном случае. Операции сдвига не учитывают переполнение и потерю значимости.

Примеры:

int i=10, j, k ; /* i = 0000 1010 */

k = i<<2 ; /* k = 0010 1000 */

j = k<<1 ; /* j = 0101 0000 */

i = j>>4 ; /* i = 0000 0101 */

Битовые операции (&, |, ^) применяются только к целочисленным операндам и работают с их двоичными представлениями. При выполнении операций операнды сопоставляются побитового (первый бит первого операнда с первым битом второго, второй бит первого операнда со вторым битом второго, и т д.).

При поразрядной конъюнкции, или поразрядном И (операция обозначается &) бит результата равен 1 только тогда, когда соответствующие биты обоих операндов равны 1.

При поразрядной дизъюнкции, или поразрядном ИЛИ (операция обозначается |) бит результата равен 1 тогда, когда соответствующие биты хотя бы одного из операндов равен 1.

При поразрядном исключающем ИЛИ (операция обозначается ^) бит результата равен 1 только тогда, когда соответствующий бит только одного из операндов равен 1.

Примеры:

int i=6, j=5, k ; /* i = 0110, */

/* j = 0101 */

/* --------- */

k = i&j ; /* k = 0100 */

k = i|j ; /* k = 0111 */

k = j^j ; /* k = 0011 */

3. Логические операции и операции отношения задаются следующими символами (таблица 3.1): <, <=, >, >=, ==, !=, &&, ||.

Логические операции (&&и ||). Операнды логических операций И (&&) и ИЛИ (||) могут иметь арифметический тип или быть указателями, при этом операнды в каждой операции могут быть различных типов. Преобразования типов не производятся, каждый операнд оценивается с токи зрения его эквивалентности нулю (операнд, равный нулю, рассматривается как false, не равный нулю - как true).

Результатом логической операции является true или false. Результат операции логическое И имеет значение true только если оба операнда имеют значение true. Результат операции логическое ИЛИ имеет значение true, если хотя бы один из операндов имеет значение true. Логические операции выполняются слева направо. Если значение первого операнда достаточно, чтобы определить результат операции, второй операнд не вычисляется. Результаты логических операций могут быть представлены следующим образом:

Таблица 3.2 – Логические операции языка Си

x	y	x && y	x \|\| y
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	1

Операции отношения (<, <=, >, >=, = =, !=) сравнивают первый операнд со вторым. Операнды могут быть арифметического типа или указателями. Результатом операции является значение true или false (любое значение, не равное нулю, интерпретируется как true). Операции сравнения на равенство и неравенство имеют меньший приоритет, чем остальные операции сравнения. Результаты операций отношения могут быть представлены следующим образом:

Таблица 3.3 – Операции отношения языка Си

x	y	x < y	x <= y	x > y	x >= y	x = = y	x != y
0	0	false	true	false	true	true	false
0	1	true	true	false	false	false	true
1	0	false	false	true	true	false	true
1	1	false	true	false	true	true	false

1>2>

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Исследование арифметических операций

для заданных исходных данных исследовать влияние типа данных на конечный результат для всех арифметических операций.

Пример:

typedef signed short int INT;

int main(int argc, char* argv[])

{

INT a=12678, b=-19003, c;

float x=a,y=b,z;

char d=156,e=68,f;

cout<<"\n------------------\nInteger: a="<

c=a-b; cout<<"\n-: "<

c=a*b; cout<<"\n*: "<

c=a/b; cout<<"\n/: "<

c=a%b; cout<<"\n%: "<

c=-a; cout<<"\n-: "<

c=!a; cout<<"\n!: "<

c= a; cout<<"\n: "<

cout<<"\n------------------\nFloating: x="<

cout<<”\nd=”<

e=d>>k;

cout<<"\n”<>”<

. . .

return 0;

}

для заданных исходных данных сравнить результаты битовых операций, полученные в программе с результатами, полученными вручную.

Например:

typedef signed short int INT;

int main(int argc, char* argv[])

{

INT d=156,e=67,f;

cout<<”\nd=”<

f=d&e;

cout<<"\n&: ”<

. . .

return 0;

}

по результатам исследований сделать выводы.

Исследование логических операций

для заданных исходных данных получить результаты операций отношения.

Например:

typedef signed short int INT;

int main(int argc, char* argv[])

{

INT a=12678, b=-19003;

cout<<"\na="<b: "<<(a>b);

. . .

return 0;

}

для заданных исходных исследовать влияние логических операций на составные операции отношения.

Например:

typedef signed short int INT;

int main(int argc, char* argv[])

{

INT a=12678, b=-19003;

cout<<"\na="<b) || (b>0): "<<((a>b)||(b>0));

cout<<"\n(a>b) && (b>0): "<<((a>b)&&(b>0));

. . .

return 0;

}

по результатам исследований сделать выводы.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Вар.

a

b

d

e

j

k

Вар.

a

b

d

e

j

k

1

18342

-10234

213

73

1

3

14

30678

-13447

180

67

3

2

2

-15342

12987

189

102

2

1

15

-25699

17332

227

105

1

4

3

18501

-14555

178

69

3

2

16

16701

-15660

199

95

3

2

4

-14326

12809

192

89

2

1

17

-14576

14222

205

83

1

2

5

20567

-15886

239

121

3

1

18

20007

-13529

217

139

2

1

6

-31678

20111

201

119

1

2

19

-32003

19358

185

121

1

3

7

23516

-18338

181

99

1

4

20

17332

-12094

230

79

2

3

8

-28300

11909

138

70

2

3

21

-16777

15986

251

145

3

2

9

12789

-10999

213

145

3

1

22

23906

-18340

243

139

2

1

10

-28300

11909

138

70

2

3

23

-16777

15986

251

145

3

2

11

11789

-11999

202

140

3

1

24

22906

-18740

240

129

2

1

12

-18308

15393

241

138

2

3

25

-29451

20006

195

96

3

1

13

-19508

14093

247

138

2

3

26

-28551

21906

235

106

3

1

Занятие 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22

Смотрите также файлы

Абсентеизм это уклонение избирателей от участия в выборах в государственные органы.docx

1. Новый учитель. Затаив дыхание. Вопросы детей.ppt

Пн атауы Абайтану Кредиттер саны 3 Курс, семестр.docx

Доброеый утро (день, вечер)! Вас беспокоит турфирма Визиттур, город Серпухов. Мы бы хотели пригласить школьников, а также коллектив вашей школы к нам в Подмосковье.docx

Речевая агрессия и её виды.docx

Файл: Лабораторная работа 1 Изучение среды разработки программ 3 Лабораторная работа 2 Исследование базовых типов данных языка Си 18.doc

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Лабораторная работа № 3
Исследование операций языка Си

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно

Вар.	a	b	d	e	j	k	Вар.	a	b	d	e	j	k
1	18342	-10234	213	73	1	3	14	30678	-13447	180	67	3	2
2	-15342	12987	189	102	2	1	15	-25699	17332	227	105	1	4
3	18501	-14555	178	69	3	2	16	16701	-15660	199	95	3	2
4	-14326	12809	192	89	2	1	17	-14576	14222	205	83	1	2
5	20567	-15886	239	121	3	1	18	20007	-13529	217	139	2	1
6	-31678	20111	201	119	1	2	19	-32003	19358	185	121	1	3
7	23516	-18338	181	99	1	4	20	17332	-12094	230	79	2	3
8	-28300	11909	138	70	2	3	21	-16777	15986	251	145	3	2
9	12789	-10999	213	145	3	1	22	23906	-18340	243	139	2	1
10	-28300	11909	138	70	2	3	23	-16777	15986	251	145	3	2
11	11789	-11999	202	140	3	1	24	22906	-18740	240	129	2	1
12	-18308	15393	241	138	2	3	25	-29451	20006	195	96	3	1
13	-19508	14093	247	138	2	3	26	-28551	21906	235	106	3	1