Брайан Керниган - Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное

• Название: Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное
• Автор: Брайан Керниган
• Издательство: Невский Диалект
• Жанр: Программирование
• Год: 2001
• ISBN: 0-13-110362-8

Книга широко известных авторов, разработчиков языка Си, переработанная и дополненная с учетом стандарта ANSI для языка Си, 2-е английское издание которой вышло в 1988 году, давно стала классикой для всех изучающих и/или использующих как Си, так и Си++. Русский перевод этой книги впервые был выпущен изд- вом "Финансы и статистика" в 1992 г. и с тех пор пользуется неизменным спросом читателей.

Для настоящего третьего русского издания перевод заново сверен с оригиналом, в него внесены некоторые поправки, учитывающие устоявшиеся за прошедшие годы изменения в терминологии, а так же учтены замечания, размещенные автором на странице http://cm.bell-labs.com/cm/cs/cbook/2ediffs.html.

Для программистов, преподавателей и студентов.

Издание подготовлено при участии издательства "Финансы и статистика"

---

/* strlen: возвращает длину строки s */

int strlen(char s[])

{

 int i;

 i = 0;

 while (s[i] != '\0')

  ++i;

 return i;

}

Функция strlen и некоторые другие, применяемые к строкам, описаны в стандартном заголовочном файле ‹string.h›.

Будьте внимательны и помните, что символьная константа и строка, содержащая один символ, не одно и то же: 'x' не то же самое, что "x". Запись 'x' обозначает целое значение, равное коду буквы x из стандартного символьного набора, а запись "x" - массив символов, который содержит один символ (букву x) и '\0'.

В Си имеется еще один вид константы - константа перечисления. Перечисление - это список целых констант, как, например, в

enum boolean {NO, YES};

Первое имя в enum имеет значение 0, следующее - 1 и т.д. (если для значений констант не было явных спецификаций). Если не все значения специфицированы, то они продолжают прогрессию, начиная от последнего специфицированного значения, как в следующих двух примерах:

enum escapes { BELL = '\a', BACKSPACE = '\b', TAB = '\t',

                        NEWLINE = '\n', VTAB = '\v', RETURN = '\r' };

enum months { JAN = 1, FEB, MAR, APR, MAY, JUN,

                        JUL, AUG, SEP, OCT, NOV, DEC };

                        /* FEB есть 2, MAR есть 3 и т.д. */

Имена в различных перечислениях должны отличаться друг от друга. Значения внутри одного перечисления могут совпадать.

Средство enum обеспечивает удобный способ присвоить константам имена, причем в отличие от #define значения констант при этом способе могут генерироваться автоматически. Хотя разрешается объявлять переменные типа enum, однако компилятор не обязан контролировать, входят ли присваиваемые этим переменным значения в их тип. Но сама возможность такой проверки часто делает enum лучше, чем #define. Кроме того, отладчик получает возможность печатать значения переменных типа enum в символьном виде.

2.4 Объявления

Все переменные должны быть объявлены раньше, чем будут использоваться, при этом некоторые объявления могут быть получены неявно - из контекста. Объявление специфицирует тип и содержит список из одной или нескольких переменных этого типа, как, например, в

int lower, upper, step;

char с, line[1000];

Переменные можно распределять по объявлениям произвольным образом, так что указанные выше списки можно записать и в следующем виде:

int lower;

int upper;

int step;

char c;

char line[1000];

Последняя форма записи занимает больше места, тем не менее она лучше, поскольку позволяет добавлять к каждому объявлению комментарий. Кроме того, она более удобна для последующих модификаций.

В своем объявлении переменная может быть инициализирована, как, например:

char esc = '\\';

int i = 0;

int limit = MAXLINE+1;

float eps = 1.0e-5;

Инициализация неавтоматической переменной осуществляется только один раз - перед тем, как программа начнет выполняться, при этом начальное значение должно быть константным выражением. Явно инициализируемая автоматическая переменная получает начальное значение каждый раз при входе в функцию или блок, ее начальным значением может быть любое выражение. Внешние и статические переменные по умолчанию получают нулевые значения. Автоматические переменные, явным образом не инициализированные, содержат неопределенные значения ("мусор").

К любой переменной в объявлении может быть применен квалификатор const для указания того, что ее значение далее не будет изменяться.

const double е = 2.71828182845905;

const char msg[] = "предупреждение: ";

Применительно к массиву квалификатор const указывает на то, что ни один из его элементов не будет меняться. Указание const можно также применять к аргументу- массиву, чтобы сообщить, что функция не изменяет этот массив:

int strlen(const char[]);

Реакция на попытку изменить переменную, помеченную квалификатором const зависит от реализации компилятора.

2.5 Арифметические операторы

Бинарными (т. е. с двумя операндами) арифметическими операторами являются +, -, *, /, а также оператор деления по модулю %. Деление целых сопровождается отбрасыванием дробной части, какой бы она ни была. Выражение

x % y

дает остаток от деления x на y и, следовательно, нуль, если x делится на y нацело. Например, год является високосным, если он делится на 4, но не делится на 100. Кроме того, год является високосным, если он делится на 400. Следовательно,

if ((year % 4 == 0 && year % 100 !=0 || year % 400 == 0)

 printf("%d високосный год\n", year);

else

 printf("%d невисокосный год\n", year);

Оператор % к операндам типов float и double не применяется. В какую сторону (в сторону увеличения или уменьшения числа) будет усечена дробная часть при выполнении / и каким будет знак результата операции % с отрицательными операндами, зависит от машины.

Бинарные операторы + и - имеют одинаковый приоритет, который ниже приоритета операторов *, / и %, который в свою очередь ниже приоритета унарных операторов + и -. Арифметические операции одного приоритетного уровня выполняются слева направо.

В конце этой главы (параграф 2.12) приводится таблица 2.1,в которой представлены приоритеты всех операторов и очередность их выполнения.

2.6 Операторы отношения и логические операторы

Операторами отношения являются

›

›=

‹

‹=

Все они имеют одинаковый приоритет. Сразу за ними идет приоритет операторов сравнения на равенство:

== 

!=

Операторы отношения имеют более низкий приоритет, чем арифметические, поэтому выражение вроде i ‹ lim-1 будет выполняться так же, как i ‹ (lim-1), т.е. как мы и ожидаем.

Более интересны логические операторы && и ||. Выражения, между которыми стоят операторы && или ||, вычисляются слева направо. Вычисление прекращается, как только становится известна истинность или ложность результата. Многие Си-программы опираются на это свойство, как, например, цикл из функции getline, которую мы приводили в главе 1:

for (i = 0; i ‹ lim-1 && (с = getchar()) != EOF && с != '\n'; ++i)

 s[i] = c;

Прежде чем читать очередной символ, нужно проверить, есть ли для него место в массиве s, иначе говоря, сначала необходимо проверить соблюдение условия i ‹ lim-1. Если это условие не выполняется, мы не должны продолжать вычисление, в частности читать следующий символ. Так же было бы неправильным сравнивать c и EOF до обращения к getchar; следовательно, и вызов getchar, и присваивание должны выполняться перед указанной проверкой.

Приоритет оператора && выше, чем таковой оператора ||, однако их приоритеты ниже, чем приоритет операторов отношения и равенства. Из сказанного следует, что выражение вида

i ‹ lim-1 && (с = getchar()) != '\n' && с != EOF

не нуждается в дополнительных скобках. Но, так как приоритет != выше, чем приоритет присваивания, в

(с = getchar()) != '\n'

скобки необходимы, чтобы сначала выполнить присваивание, а затем сравнение с '\n'.

По определению численным результатом вычисления выражения отношения или логического выражения является 1, если оно истинно, и 0, если оно ложно.

Унарный оператор ! преобразует ненулевой операнд в 0, а нуль в 1. Обычно оператор ! используют в конструкциях вида

if (!valid)

что эквивалентно

if (valid == 0)

Трудно сказать, какая из форм записи лучше. Конструкция вида !valid хорошо читается ("если не правильно"), но в более сложных выражениях может оказаться, что ее не так-то легко понять.

Упражнение 2.2. Напишите цикл, эквивалентный приведенному выше or-циклу, не пользуясь операторами && и ||.

2.7 Преобразования типов

Если операнды оператора принадлежат к разным типам, то они приводятся к некоторому общему типу. Приведение выполняется в соответствии с небольшим числом правил. Обычно автоматически производятся лишь те преобразования, которые без какой-либо потери информации превращают операнды с меньшим диапазоном значений в операнды с большим диапазоном, как, например, преобразование целого в число с плавающей точкой в выражении вроде f+i. Выражения, не имеющие смысла, например число с плавающей точкой в роли индекса, не допускаются. Выражения, в которых могла бы теряться информация (скажем, при присваивании длинных целых переменным более коротких типов или при присваивании значений с плавающей точкой целым переменным), могут повлечь за собой предупреждение, но они допустимы.