Переменные, операции, выражения

Содержание

Слайд 2

Лекция 3. Переменные, операции, выражения Правила описания переменных и именованных констант,

Лекция 3. Переменные, операции, выражения

Правила описания переменных и именованных констант,

основные операции языка и их приоритеты, правила записи выражений, введение в обработку исключительных ситуаций.
Слайд 3

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) using System; namespace A { class Class1

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

using System;
namespace A
{
class Class1
{
static void Main()

{
// описания и операторы, например:
Console.Write("Превед медвед ");
}
// описания
}
}

Структура простейшей программы на С#

Слайд 4

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Переменные Переменная — это величина, которая во

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Переменные

Переменная — это величина, которая во время

работы программы может изменять свое значение.
Все переменные, используемые в программе, должны быть описаны.
Для каждой переменной задается ее имя и тип:
int number; float x, y; char option;
Тип переменной выбирается исходя из диапазона и требуемой точности представления данных.
Слайд 5

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Общая структура программы на С# пространство имен

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Общая структура программы на С#

пространство имен

Класс А

Класс В

Метод

Main

Переменные класса

Методы класса:

Переменные класса

Локальные переменные

Методы класса:


Слайд 6

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Область действия и время жизни переменных Переменные

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Область действия и время жизни переменных

Переменные описываются внутри

какого-л. блока (класса, метода или блока внутри метода)
Блок — это код, заключенный в фигурные скобки. Основное назначение блока — группировка операторов.
Переменные, описанные непосредственно внутри класса, называются полями класса.
Переменные, описанные внутри метода класса, называются локальными переменными.
Область действия переменной - область программы, где можно использовать переменную.
Область действия переменной начинается в точке ее описания и длится до конца блока, внутри которого она описана.
Время жизни: переменные создаются при входе в их область действия (блок) и уничтожаются при выходе.
Слайд 7

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Инициализация переменных При объявлении можно присвоить переменной

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Инициализация переменных

При объявлении можно присвоить переменной начальное

значение (инициализировать).
int number = 100; float x = 0.02; char option = ’ю’;
При инициализации можно использовать не только константы, но и выражения — главное, чтобы на момент описания они были вычислимыми, например:
int b = 1, a = 100;
int x = b * a + 25;
Поля класса инициализируются «значением по умолчанию» (0 соответствующего типа).
Инициализация локальных переменных возлагается на программиста. Рекомендуется всегда инициализировать переменные при описании.
Слайд 8

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Пример описания переменных using System; namespace CA1

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Пример описания переменных

using System;
namespace CA1
{ class Class1
{

static void Main()
{
int i = 3;
double y = 4.12;
decimal d = 600m;
string s = "Вася";
}
}
}
Слайд 9

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Именованные константы Вместо значений констант можно (и

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Именованные константы

Вместо значений констант можно (и нужно!) использовать

в программе их имена.
Это облегчает читабельность программы и внесение в нее изменений:
const float weight = 61.5;
const int n = 10;
const float g = 9.8;
Слайд 10

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Выражения Выражение — правило вычисления значения. В

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Выражения

Выражение — правило вычисления значения.
В выражении участвуют

операнды, объединенные знаками операций.
Операндами выражения могут быть константы, переменные и вызовы функций.
Операции выполняются в соответствии с приоритетами.
Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки.
Результатом выражения всегда является значение определенного типа, который определяется типами операндов.
Величины, участвующие в выражении, должны быть совместимых типов.

t + Math.Sin(x)/2 * x
результат имеет вещественный тип
a <= b + 2
результат имеет логический тип
x > 0 && y < 0
результат имеет логический тип

Слайд 11

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Ассоциативность выражений Слева направо a + b

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Ассоциативность выражений

Слева направо
a + b – c +

d
( ( ( a + b ) – c ) + d )
a * b / c * d
( ( ( a * b ) / c ) * d )
Справа налево
a = b = c = d
( a = ( b = ( c = d ) ) )
Слайд 12

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Первичные (), [], ++, --, new, …

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Первичные (), [], ++, --, new, …
Унарные ~,

!, ++, --, -, …
Типа умножения (мультипликативные) *, /, %
Типа сложения (аддитивные) +, -
Сдвига <<, >>
Отношения и проверки типа <, >, is, …
Проверки на равенство ==, !=
Поразрядные логические &, ^, |
Условные логические &&, ||
Условная  ?:
Присваивания            =, *=, /=,…

Приоритеты операций C#

Слайд 13

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Тип результата выражения Если операнды, входящие в

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Тип результата выражения

Если операнды, входящие в выражение, одного

типа, и операция для этого типа определена, то результат выражения будет иметь тот же тип.
Если операнды разного типа и (или) операция для этого типа не определена, перед вычислениями автоматически выполняется преобразование типа по правилам, обеспечивающим приведение более коротких типов к более длинным для сохранения значимости и точности.
Автоматическое (неявное) преобразование возможно не всегда, а только если при этом не может случиться потеря значимости.
Если неявного преобразования из одного типа в другой не существует, программист может задать явное преобразование типа с помощью операции (тип)x.
Слайд 14

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Неявные арифметические преобразования типов в C#

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Неявные арифметические преобразования типов в C#

Слайд 15

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Введение в исключения При вычислении выражений могут

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Введение в исключения

При вычислении выражений могут возникнуть

ошибки (переполнение, деление на ноль).
В C# есть механизм обработки исключительных ситуаций (исключений), который позволяет избегать аварийного завершения программы.
Если в процессе вычислений возникла ошибка, система сигнализирует об этом с помощью выбрасывания (генерирования) исключения.
Каждому типу ошибки соответствует свое исключение. Исключения являются классами, которые имеют общего предка — класс Exception, определенный в пространстве имен System.
Например, при делении на ноль будет выброшено исключение DivideByZeroException, при переполнении — исключение OverflowException.
Слайд 16

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Инкремент и декремент using System; namespace CA1

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Инкремент и декремент

using System;
namespace CA1
{ class C1

{ static void Main()
{ int x = 3, y = 3;
Console.Write( "Значение префиксного выражения: " );
Console.WriteLine( ++x );
Console.Write( "Значение х после приращения: " );
Console.WriteLine( x );
Console.Write( "Значение постфиксного выражения: " );
Console.WriteLine( y++ );
Console.Write( "Значение у после приращения: " );
Console.WriteLine( y );
}}}

Результат работы программы:
Значение префиксного выражения: 4
Значение х после приращения: 4
Значение постфиксного выражения: 3
Значение у после приращения: 4

Слайд 17

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Операция new Операция new служит для создания

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Операция new

Операция new служит для создания нового

объекта. Формат операции:
new тип ( [ аргументы ] )
С помощью этой операции можно создавать объекты как ссылочных, так и значимых типов, например:
object z = new object();
int i = new int(); // то же самое, что int i = 0;
Слайд 18

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Операции отрицания using System; namespace ConsoleApplication1 {

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Операции отрицания

using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1
{

static void Main()
{
sbyte a = 3, b = -63, c = 126;
bool d = true;
Console.WriteLine( -a ); // Результат -3
Console.WriteLine( -c ); // Результат -126
Console.WriteLine( !d ); // Результат false
Console.WriteLine( ~a ); // Результат -4
Console.WriteLine( ~b ); // Результат 62
Console.WriteLine( ~c ); // Результат -127
}}}
Слайд 19

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Явное преобразование типа long b = 300;

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Явное преобразование типа

long b = 300;
int a

= (int) b; // данные не теряются
byte d = (byte) a; // данные теряются
Слайд 20

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Умножение Операция умножения (*) возвращает результат перемножения

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Умножение

Операция умножения (*) возвращает результат перемножения двух

операндов.
Стандартная операция умножения определена для типов int, uint, long, ulong, float, double и decimal.
К величинам других типов ее можно применять, если для них возможно неявное преобразование к этим типам. Тип результата операции равен «наибольшему» из типов операндов, но не менее int.
Если оба операнда целочисленные или типа decimal и результат операции слишком велик для представления с помощью заданного типа, генерируется исключение System.OverflowException
Слайд 21

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Результаты вещественного умножения

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Результаты вещественного умножения

Слайд 22

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Пример using System; namespace ConsoleApplication1 { class

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Пример

using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1
{ static void

Main()
{
int x = 11, y = 4;
float z = 4;
Console.WriteLine( z * y ); // Результат 16
Console.WriteLine( z * 1e308 ); // Рез. "бесконечность"
Console.WriteLine( x / y ); // Результат 2
Console.WriteLine( x / z ); // Результат 2,75
Console.WriteLine( x % y ); // Результат 3
Console.WriteLine( 1e-324 / 1e-324 ); // Результат NaN
}}}
Слайд 23

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Операции сдвига Операции сдвига ( >) применяются

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Операции сдвига

Операции сдвига (<< и >>) применяются

к 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.
Стандартные операции сдвига определены для типов int, uint, long и ulong.
Слайд 24

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Пример using System; namespace ConsoleApplication1 { class

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Пример

using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1
{ static void

Main()
{
byte a = 3, b = 9;
sbyte c = 9, d = -9;
Console.WriteLine( a << 1 ); // Результат 6
Console.WriteLine( a << 2 ); // Результат 12
Console.WriteLine( b >> 1 ); // Результат 4
Console.WriteLine( c >> 1 ); // Результат 4
Console.WriteLine( d >> 1 ); // Результат -5
}
}
}

00000011

00000110

00001100

Слайд 25

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Операции отношения и проверки на равенство Операции

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Операции отношения и проверки на равенство

Операции отношения (<,

<=, >, >=, ==, !=) сравнивают первый операнд со вторым.
Операнды должны быть арифметического типа.
Результат операции — логического типа, равен true или false.
x == y -- true, если x равно y, иначе false
x != y -- true, если x не равно y, иначе false
x < y -- true, если x меньше y, иначе false
x > y -- true, если x больше y, иначе false
x <= y -- true, если x меньше или равно y, иначе false
x >= y -- true, если x больше или равно y, иначе false
Слайд 26

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Условные логические операции using System; namespace ConsoleApplication1

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Условные логические операции

using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1

{ static void Main()
{
Console.WriteLine( true && true ); // Результат true
Console.WriteLine( true && false ); // Результат false
Console.WriteLine( true || true ); // Результат true
Console.WriteLine( true || false ); // Результат true
}
}
}
Слайд 27

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Условная операция операнд_1 ? операнд_2 : операнд_3

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Условная операция

операнд_1 ? операнд_2 : операнд_3
Первый операнд —

выражение, для которого существует неявное преобразование к логическому типу.
Если результат вычисления первого операнда равен true, то результатом будет значение второго операнда, иначе — третьего операнда.
using System;
namespace ConsoleApplication1
{ class Class1
{ static void Main()
{
int a = 11, b = 4;
int max = b > a ? b : a;
Console.WriteLine( max ); // Результат 11
}}}
Слайд 28

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО) Присваивание – это замена старого значения переменной

©Павловская Т.А. (СПбГУ ИТМО)

Присваивание – это замена старого значения переменной на

новое. Старое значение стирается бесследно.
Операция может использоваться в программе как законченный оператор.
переменная = выражение
a = b + c;
x = 1;
x = x + 0.5;
Правый операнд операции присваивания должен иметь неявное преобразование к типу левого операнда, например:
вещественная переменная = целое выражение;

Операция присваивания

1

x

1+0.5

1.5