ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ    

 В операторах и выражениях, вообще говоря, должны использоваться переменные и константы только одного типа. Если все же вы смешаете типы в одном выражении, то компилятор с языка Си не считает программу неправильной, как это произошло бы при программировании на Паскале. Вместо этого компилятор использует набор правил для автоматического преобразования типов. Это очень удобно, но может оказаться и опасным, особенно если вы допустили смешение типов нечаянно. (Например, программа lint, работающая в операционной системе UNIX, проверяет несоответствие типов.) Нам представляется разумным привести несколько основных правил, касающихся преобразования типов:

     1. Если операция выполняется над данными двух различных типов, обе величины приводятся к "высшему" из двух типов. Этот процесс называется "повышением" типа.

     2. Последовательность имен типов, упорядоченных от "высшего" к "низшему", выглядит так: double, float, long, int, short и char. Применение ключевого слова unsigned повышает ранг соответствующего типа данных со знаком.

     3. В операторе присваивания конечный результат вычисления выражения в правой части приводится к типу переменной, которой должно быть присвоено это значение. Данный процесс может привести к "повышению" типа, как описано выше, или к "понижению, при котором величина приводится к типу данных, имеющему более низкий приоритет.

     Повышение" типа обычно происходит гладко, в то время как понижение" может привести к затруднениям. Причина этого проста: все число целиком может не поместиться в элементе данных низшего типа. Переменная типа char может иметь целое значение 101, но не 22334. Пример, приведенный ниже, иллюстрирует применение этих правил.

/* Преобразования*/

Main().

{

Char ch;

Int i;

Float fl;

Fl = i  = ch = 'А'; /* строка8 */

Printf(" ch = %c, i = %d, fl = %2.2f\n", ch, i, fl);

Ch = ch + 1;  /* строка10 */

I = fl + 2*ch; /* строка11 */

Fl = 2.0*ch + 1;      /* строка12*/

Printf(" ch = %c,     i =  %d, fl = %2.2f\n", ch, i, fl);ch = 2.0e30;  /* строка 14 */

Printf(" Теперь ch    =  %с \n" , ch);

}

Выполнив программу "преобразования", получим следующие результаты:

Ch =A, i = 65, fl = 65.00.

Ch =B, i = 197, fl = 329.00.

Теперь  ch =

Вот что происходит в программе.

Строки 8 и 9: Величина ' А' присваивается символьной переменной ch. Переменная i получает целое значение, являющееся преобразованием символа ' А' в целое число, т. е ' 65'. И наконец, перемен ная fl получает значение 65.00, являющееся преобразованием числа 65 в число с плавающей точкой.

Строки 10 и 13: Значение символьной переменной 'А' преобразуется в целое число 65, к которому затем добавляется 1. После этого получившееся в результате число 66 преобразуется в код символа В и помещается в переменную ch.

Строки 11 и 13. При умножении на 2 значение переменной ch преобразуется в целое число (66). При сложении с величиной переменной fl получившееся в результате число (132) преобразуется в число с плавающей точкой. Результат (197.00) преобразуется в число целого типа и присваивается переменной i.

Строки 12 и 13. Перед умножением на 2.0 значение переменной ch(' В') преобразуется в число с плавающей точкой. Перед выполнением сложения величина переменной i(197) преобразуется в число с плавающей точкой, а результат операции (329.00) присваивается переменной fl.

Строки 14 и 15: Здесь производится попытка осуществить преобразование типов в порядке убывания старшинства - переменная ch полагается равной сравнительно большому числу. Результаты оказываются неутешительными. Независимо от переполнения и усечения, которые имеют место, в итоге на нашей системе мы получили код, соответствующий какому-то непечатаемому знаку.

     На самом деле существует еще один вид преобразования типов. Для, сохранения точности вычислений при арифметических операциях все величины типа float преобразуются в данные типа double. Это существенно уменьшает ошибку округления. Конечный результат, естественно, преобразуется обратно в число типа float, если это диктуется соответствующим оператором описания. Вам нет необходимости заботиться о выполнении подобных преобразований, но должно быть приятно сознавать, что компилятор стоит на страже ваших интересов.

Операция приведения.

     Самое лучшее - это вообще избегать преобразования типов особенно в порядке убывания ранга. Но иногда оказывается удобным применять такие преобразования при условии, что вы ясно представляете себе смысл выполняемых действий. Преобразования типов, которые мы обсуждали до сих пор, выполнялись автоматически. Кроме того, существует возможность точно указывать тип данных, к которому необходимо привести некоторую величину.

     Этот способ называется "приведением" типов и используется следующим образом: перед данной величиной в круглых скобках записывается имя требуемого типа. Скобки и имя типа вместе образуют операцию приведения". В общем виде она записывается так.

(тип).

Где фактическое имя требуемого типа подставляется вместо слова "тип".

Рассмотрим две нижеследующие строки, где mice - это переменная типа int. Вторая строка содержит две операции приведения.

Mice = 1.6 + 1.7;mice = (int)1.6  + (int)l.7;

     В первом примере используется атоматическое преобразование типов. Сначала числа 1.6 и 1.7 складываются - результат равен 3.3. Затем путем отбрасывания дробной части полученное число преобразуется в 3 для согласования с типом int переменной mice. Во втором примере 1.6 и 1.7 преобразуются в целые числа 1, так что переменной mice присваивается значение, равное 1+1, или 2.

     Вообще говоря, вы не должны смешивать типы; вот почему в некоторых языках это запрещено. Но бывают ситуации, когда это оказывается полезным. Философия языка Си заключается в том, чтобы не устанавливать барьеров на вашем пути, но при этом возложить на вас всю ответственность за злоупотребление предоставленной свободой.

Резюме: операции в языке Си.

     Ниже перечислены операции, которые мы уже обсудили.

=           Присваивает величину справа от знака переменной слева от него.

 +          Прибавляет величину справа от знака к величине слева от него.

-           Вычитает величину справа от знака из величины слева от него.

-           Унарная операция, изменяет знак величины справа от знака.

*           Умножает величину справа от знака на величину слева от него.

/           Делит величину слева от знака на величину справа от него.

            Результат усекается, если оба операнда целые числа.

 %         Дает остаток при делении величины слева от знака на величину.

            справа от него (только для целых чисел).

++         Прибавляет 1 к значению переменной слева от знака (префиксная форма).

            или к значению переменной справа от знака (постфиксная форма).

 --         Аналогичная операции ++, но вычитает 1.

Sizeof    Дает размер операнда, стоящего справа, в байтах.

            Операнд может быть спецификацией типа, заключенного в круглые скобки,

            как, например, sizeof (float), или именем конкретной переменной,

            массива и т. п., например sizeof foo.

(тип)     Операция приведения: приводит величину, стоящую справа, к типу,

            определяемому ключевым словом (или словами) в скобках. Например,

            (float)9 преобразует целое число 9 в число с.

            плавающей точкой 9.0.

ПРИМЕР ПРОГРАММЫ.

     На рис. 5.8 приведена программа, которая может оказаться полезной тем, кто занимается бегом, и которая иллюстрирует некоторые положения данной главы. Она выглядит довольно длинной, но все вычисления в ней выполняются шестью операторами, помещенными в конце. Большей частью программа занимается организацией диалога между машиной и пользователем. Мы ввели в программу достаточно большое число комментариев, чтобы сделать ее почти самодокументируемой. Просмотрите ее, а затем мы объясним некоторые ее моменты.

/* бег */

# define SM     60 /* число секунд в минуте */

# define SH   3600 /* число секунд в часе */

# define МК  0.62137 /* число миль в километре */

Main().

{

Float distk, distm;    /* дистанция в км и милях */

Float rate;   /* средняя скорость в милях в час */

Int min, sec;   /* время бега в минутах и секундах */

Int time;  /* время бега в секундах */

Float mtime;    /* время пробега одной мили в секундах */

Int mmin, msec;    /* время пробега одной мили в минутах и секундах */

Printf(" Эта программа пересчитывает ваше время пробега дистанции, выраженной в км, \n");

Printf(" во время, требуемое для пробега одной мили, и вашу среднюю \n");

Printf(" скорость в милях в час,\n");

Printf(" Укажите, пожалуйста, дистанцию в километрах.\n");

Scanf(" %f ", &distk);

Printf(" Введите затем время в минутах и секундах. \n ");

Printf(" Начните с ввода минут. \n");

Scanf(" %d", &min);

Printf(" Теперь вводите секунды. \n");

Scanf(" %d", &sec);time = SM * mm + sec; /* переводит время в секунды */

Distm = MK * distk; /* переводит километры в мили */

Rate = distm / time*SH; /* число миль в сек * число.

                    сек в час = число миль в час */

Mtime = (float)time / distm;  /* время/дистанция = время на милю */

Mmin = (int)mtime / SM; /* находит целое число минут */

Msec = (int)mtime % SM; /* находит остаток в секундах */

Printf("Вы пробежали %1.2f KM (%1.2f мили) за %d мин %d с \n",distk, distm, mm, sec);

Printf(" Эта скорость соответствует пробегу мили за %d : мин", mmin);

Printf("%d c.\n Ваша средняя скорость %l.2f миль/ч \n", msec, rate);

}

РИС. 5. 8. Программа, полезная для тех, кто занимается бегом.

     Здесь мы применили тот же подход, который использовали в программе секунды в минуты для перевода времени, выраженного в секундах, в минуты и секунды. Кроме того, нам пришлось воспользоваться преобразованиями типов. Почему? Потому что для той части программы, которая занимается переводом секунд в ми нуты, нам требуются аргументы целого типа, а при преобразовании из метрической системы в мили используются числа с плавающей точкой. Мы применили операцию приведения для того, чтобы сделать эти преобразования явными.

     Честно говоря, нашу программу можно было бы написать, используя только автоматическое преобразование типов. Мы так и делали, применяя операцию приведения переменной mtime к типу int, чтобы при вычислении времени все операнды были целого типа. Однако такая версия компилятора работает всего на одной из двух доступных нам систем. Использование операции приведения не только проясняет ваш замысел человеку, знакомящемуся c вашей программой, но и упрощает ее компиляцию.

     Вот результат работы данной программы.

Эта программа пересчитывает ваше время пробега дистанции, выраженной в км,во время, требуемое для пробега одной мили, и вашу среднюю скорость, в милях в час.

Укажите, пожалуйста дистанцию в километрах.10,0.Введите затем время в минутах и секундах.

Начните с ввода минут.36.Теперь введите секунды.23Вы пробежали 10,00 км (6,21 мили) за 36 мин. 23 с.

Эта скорость соответствует пробегу мили за 5 мин 51 с.

Ваша средняя скорость 10.25 миль/ч.