Триколор 

Символьные константы в си. Строковые константы. Плохой способ: Использование макросов-объектов с текстом-заменой в качестве символьных констант

Символьная константа – это некоторый символ алфавита, заключенный в одиночные кавычки: "<символ_алфавита>" .

Примеры символьных констант: " a " " B " "=" "+" " F " "[" " d ".

Значением символьной константы является целое число, равное (American Standard Code for Information Interchange, Американский стандартный код обмена информацией) данного символа. Символьная константа имеет тип int(char) и представляется 16(8)-битной величиной.

В имеются коды, которые не отображаются при печати, а производят некоторые действия, например, перевод на новую строку (LF), подача звукового сигнала, гудка – BELL) и т. д. Для таких кодов на клавиатуре не предусмотрено отдельных клавиш, и при вводе с клавиатуры они набираются сочетанием определенных клавиш: например, нажатие клавиши Ctrl и G влечет за собой поступление в память кода "гудок", а при выводе символа, имеющего значение кода "гудок", компьютер подает звуковой сигнал.

Возникает вопрос: каким образом использовать подобные коды в программе? Для этого Си предоставляет два способа, имеющих непосредственное отношение к символьным константам.

Первый способ . Любой символ в можно определить в виде символьной константы следующим образом:

"\ddd" или "\xHHH",

где ddd – восьмеричный, а HHH шестнадцатеричный код символа. Ведущие нули в представлении кода символа можно не записывать. Таким образом, в соответствии с этим вышеуказанные примеры символьных констант можно записать

" a "

" B "

" F "

" d "

Символ, вызывающий подачу звукового сигнала, записывается в виде "\07", а символ, вызывающий перевод печати на новую строку – "\x0A".

Второй способ заключается в том, что часто используемые неотображаемые символы не нужно записывать их кодами, а можно использовать для них зарезервированные обозначения. Эти символы в Си выделены в класс управляющих символов, представленных в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Управляющие символы

Символ Си Символ ASCII Название символа
Новая строка
Горизонтальная табуляция
Вертикальная табуляция
Шаг назад
Возврат каретки
Подача бланка
Гудок
Одинарная кавычка
Двойная кавычка
Обратная дробная черта
Вопрос

Если управляющие символы встречаются, например, в строке вывода, то они вызывают соответствующее действие. Первые шесть управляющих символов являются символами управления работой печатающего устройства: символ "новая строка " переводит печать на начало следующей строки; символ "горизонтальная табуляция " продвигает печать в текущей строке в очередную фиксированную позицию строки. По умолчанию позиции в строке фиксируются через каждые 8 символов. Фиксированные позиции можно изменять, используя так называемые ESC-последовательности, формат которых описывается в документации по принтеру.

Символ "вертикальная табуляция " продвигает печать на начало очередных фиксированных номеров строк, которые также определяются ESC-последовательностью принтера.

Символ "шаг назад " производит сдвиг печати в текущей строке на одну позицию назад, т.е. позволяет на одном и том же знакоместе напечатать некоторое количество символов.

Символ "подача бланка " производит пропуск оставшейся части текущего текста и начинает печать со следующего нового листа.

Седьмой символ таблицы "гудок " инициирует подачу звукового сигнала. Оставшиеся четыре символа не относятся, по сути, к управляющим, но они включены в таблицу, так как имеют аналогичные зарезервированные обозначения. Их обычное использование в строковых константах (см. следующий раздел 3.1.4.) в качестве символов могло бы привести к ошибке, а использование именно в таком виде позволяет печатать их в строке вывода.

Сказанное не относится к символу "вопрос ". По всей вероятности, символ "вопрос" попал в число зарезервированных символов в связи с тем, что в Си имеется операция, обозначаемая знаком "?", и в некоторых ситуациях это могло бы привести к неоднозначному толкованию конструкций языка. Знак "вопрос", как символьную константу, можно записать любым рассмотренным способом: "?" "\77" "x3F" "\?" .

В заключение раздела обращаем внимание на то, что символьные константы являются целыми константами. Следовательно, допустима запись и двухсимвольных констант, например, таких: "ab" "ta" "ma" "do". Однако в этом случае их необходимо обрабатывать как данные типа int. Если двухсимвольную константу попытаться присвоить переменной типа char, то произойдет потеря второго символа.

Двухсимвольную константу можно записать в виде "\ddC" или в виде "\xHHc", где С – символ алфавита отличный от восьмеричной цифры, с – символ, отличный от шестнадцатеричной цифры. Например, "\538" все равно что "+8", ибо компилятор воспринимает \53 как восьмеричный код символа +, за которым стоит символ 8. Аналогично "\x6DQ"воспринимается как "mQ", т.е. \x6D – шестнадцатеричный код символа m, за которым записан символ Q. Мы не советуем применять такие "хитроумные штучки", хотя Си предоставляет в этом плане широчайшие возможности.

Таблица символьного типа

Для работы с расширенным набором символов используется, таких как Unicode, тип wchar _ t (широкий символ, 16 бит в Windows, 32 ,бита в GNU/Linux , но может представляться и 8 битовым значением.

В стандарте С и С++ от 2011 года введены фиксированные символьные типы char16_t and char32_t для обеспечения недвусмысленного представления 16-битового и 32 битового преобразования Unicode форматов.

В программе строки, или строковые константы, представляются последовательностью изображений символов, заключенной в кавычки (не в апострофы), например “любые символы”. Среди символов строки могут быть эскейп-последовательности, соответствующие кодам не изображаемых (специальных) символьных констант.

Примеры:

“1234567890”

“\t состав президиума”

“начало строки \t и конец строки”.

В качестве терминирующего символа выбран символ с кодом 0 (не путайте его с символом "0"). Таким образом, определение

char HelloStr = "Hello, world";

фактически интерпретируется как

char HelloStr = {"H", "e", "l", "l", "o", " ", ",", "w", "o", "r", "l", "d", "\0"};

Это происходит при инициализации массива строкой. Во всех остальных случаях встретившаяся строка интерпретируется как еще не созданный безымянный массив соответствующей длины. То есть выражение

printf ("Hello, world\n");

на самом деле интерпретируется как

char str1 = "Hello, world\n";

При размещении строки в памяти транслятор автоматически добавляет в ее конец символ ‘\0’, т.е. нулевой байт.

Количество элементов в таком массиве на 1 больше, чем в изображении соответствующей строковой константы, т.к. в конец строки добавили нулевой байт ‘\0’.

У строк есть еще особенность: транслятор отводит каждой строке отдельное место в памяти ЭВМ даже в тех случаях, когда несколько строк полностью совпадают (стандарт языка СИ предполагает, что в конкретных реализациях это правило может не выполняться).

Присвоить значение массиву символов (т.е. строке) с помощью обычного оператора присваивания нельзя. Поместить строку в массив можно либо с помощью инициализации (при определении символьного массива), либо с помощью функций ввода. В функции scanf () или printf () для символьных строк используется спецификация преобразования % s .

Пример:

/*печать символьной строки*/

#include

{ char B=”Cезам, откройся!”;

printf(“%s”,B); } /*конец программы*/

Результат выполнения программы: Сезам, откройся!

В программе длина массива В – 17 элементов, т.е. длина строки, помещаемой в массив (16 символов), плюс нулевой байт окончания строки. Именно 17 байтов выделяется при инициализации массива в приведенном примере. Инициализация массива символов с помощью строковой константы представляет собой сокращенный вариант инициализации массива и введена в язык для упрощения. Можно воспользоваться обычной инициализацией, поместив начальные значения элементов массива в фигурные скобки и не забыв при этом поместить в конце списка начальных значений специальный символ окончания строки ‘\0’. Таким образом, в программе была допустима такая инициализация массива В:

char B = {‘C’,’е’,’з’,’а’,’м’,’,’,’ ’,’о’,’т’,’к’,’р’,’о’,’й’,’с’,’я’,’!’,’\0’};

Как вводить строки или выводить их на экран?

Выводиться строка может или уже известной вам функцией printf() со спецификатором ввода "%s ", либо специальной функцией int puts (char *string), которая выводит строку string на экран и возвращает некоторое ненулевое значение в случае успеха.

Зачем нужен спецификатор "%s "? Это делается для того, чтобы можно было выводить строки с любыми символами. Сравните:

Пример:

char str = "Захотелось мне вывести %d...";

printf ("%s", str); /* Правильный вариант */

printf ("\n"); /* Разделитель новой строки */

printf (str); /* Неправильный вариант */

В первом случае функция напечатает именно то, что от нее требуется. А вот во втором случае printf() , встретив в строке str спецификатор "%d" (ведь теперь эта строка – первая, значит, она задает формат вывода), сделает вывод, что за ней должно следовать число. А так как оно не следует, то вместо "%d " будет напечатан некоторый мусор – число, находящееся в тот момент в стеке.

Последствия могут быть и более серьезными, если в строке находится последовательность "%s", то сочтет ее за строку, и будет выводить ее до тех пор, пока не встретит нулевой символ. А где она его встретит, сколько успеет напечатать и не crash"нется ли из-за обращения не к своей памяти – не знает никто.

Cоглашение о признаке окончания строки нужно соблюдать, формируя в программах строки из отдельных символов. В качестве примера рассмотрим следующую

/*чтение строки с терминала*/

int getline(char s , / *введенная строка*/

int lim) /*ее максимальная длина*/

{ int c, i; /* с – вводимый символ*/

for (i=0; i

s[i] = ’\0’;

      Ввод–вывод строк. Основные функции работы со строками

Одной из наиболее популярных операций ввода-вывода является операция ввода-вывода строки символов. В библиотеку языка СИ для обмена данными через стандартные потоки ввода-вывода включены функции ввода-вывода строк gets () и puts (), которые удобно использовать при создании диалоговых систем.

Для ввода строки существует функция с прототипом

char *gets (char *string),

которая считывает строку с клавиатуры и помещает ее в буфер string , указатель на который и возвращает. Если произошла ошибка, то возвращается EOF.

Функция имеет только один аргумент – указатель s < stdio . h >.

Функция gets() завершает свою работу при вводе символа ‘\ n ’ , который автоматически передается с клавиатуры в ЭВМ при нажатии клавиши . При этом сам символ ‘\ n ’ во вводимую строку не записывается. Вместо него в строку помещается нуль–символ ‘\0’ . Таким образом, функция gets () производит ввод “правильной” строки , а не просто последовательности символов.

Здесь следует обратить внимание на следующую особенность ввода данных с клавиатуры. Функция gets () начинает обработку информации от клавиатуры только после нажатия клавиши < Enter >. Таким образом, она “ожидает”, пока не будет набрана нужная информация и нажата клавиша <Enter >. Только после этого начинается ввод данных в программу.

Пример: #include

int main (void) {

printf ("Input a string:");

printf ("The string input was: %s\n", string);

Функция puts () (вывод строки на экран) в случае успешного завершения возвращает последний выведенный символ, который всегда является символом ‘\ n " , если произошла ошибка, то возвращается из функции EOF. Прототип этой функции имеет следующий вид:

int puts (char*s); /*функция вывода строки*/

Функция имеет только один аргумент – указатель s на массив символов. Прототип функции описан в файле < stdio . h >.

Приведем простейший пример использования этих функций.

#include

char strl = ”введите фамилию сотрудника:”;

Напомним, что любая строка символов в языке СИ должна заканчиваться нуль–символом ‘\0’ . В последний элемент массива strl нуль–символ будет записан автоматически во время трансляции при инициализации массива. Для функции puts() наличие нуль-символа в конце строки является обязательным.

В противном случае, т.е. при отсутствии в символьном массиве символа ‘\0’ , программа может завершиться аварийно, т.к. функция puts () в поисках нуль-символа будет перебирать всю доступную память байт за байтом, начиная, в нашем примере, с адреса strl . Об этом необходимо помнить, если в программе происходит формирование строки для вывода ее на экран дисплея.

Пример : #include

int main (void) {

char string = "This is an example output string\n";

      Функции манипуляции со строками

Так как в Cи нет предопределенного типа для строки, то нет и столь привычных многим операций, как сравнения и склеивания строк, реализованных во многих языках как операторы сложения и сравнения. Здесь сложение массивов недопустимо, а при сравнении будут сравниваться не сами строки, а только указатели на них, что нам, конечно же, неинтересно.

Для манипуляций со строками существует набор функций, объявленных в файле (те, кто пишет под Windows, могут включать вместо него файл <windows.h >).

Наиболее важные функции:

    int strcmp (char *string1, char *string2)

осуществляет сравнение двух строк . Возвращает отрицательное число, если первая строка меньше второй, 0, если строки равны и положительное число, если первая строка больше второй. Более детально, функция возвращает разницу между кодами первых встретившихся неодинаковых символов (если строки неодинаковы по длине, то когда-то ненулевой символ будет сравниваться с нулем).

Пример :

#include

#include

int main (void) {

char *buf1 = "aaa", *buf2 = "bbb", *buf3 = "ccc";

ptr = strcmp (buf2, buf1);

if (ptr > 0)

printf("buffer 2 is greater than buffer 1 \n");

printf("buffer 2 is less than buffer 1 \n");

ptr = strcmp(buf2, buf3);

printf("buffer 2 is greater than buffer 3\n");

printf("buffer 2 is less than buffer 3\n");

На экране появится:

buffer 2 is greater than buffer 1

buffer 2 is less than buffer 3

    char *strcpy (char *dest, char *source)

осуществляет копирование строки source на место строки dest . Опять-таки позаботьтесь о том, чтобы вся строка поместилась в отведенном для нее месте. Функция возвращает указатель на строку-приемник.

Пример: #include

#include

int main (void) {

char *str1 = "a b c d e f g h i";

strcpy (string, str1);

printf("%s \n", string);

На экране появится: a b c d e f g h I

    char *strcat (char *string1, char *string2)

осуществляет склеивание двух строк . Вторая строка добавляется в конец первой. Функция не проверяет (да и не может проверять технически) наличие необходимого количества памяти в конце первой строки – об этом должны позаботиться вы. Функция возвращает указатель на первую строку.

Пример:

#include

#include

int main(void) {

char destination;

char *blank = " ", *c = "C++", *turbo = "Turbo";

strcpy (destination, turbo); //Копирование строки "turbo"

на место destination

strcat (destination, blank); // Склеивание destination …

strcat (destination, c); // сначала с blank , потом с c

printf("%s\n", destination);

На экране появится: Turbo C ++

    int strlen (char *string)

возвращает длину строки string (не считая нулевого символа).

    char *strdup (char *string)

создает дубликат строки string и возвращает указатель на него. Учтите, что в отличие от остальных функций, strdup сама создает строку и поэтому после того, как она стала вам не нужна, не забывайте ее освободить.

    char *strncpy (char *dest, char *source, int count)

    char *strncat (char *string1, char *string2, int count)

аналогично strcpy и strcat , но копируются только первые count символов. Функции не добавляют к строке завершающего нуля – вам придется сделать это самим.

    char *strchr (char *string, int c)

    char *strstr (char *string, char *substring)

ищут первое вхождение в строку string соответственно символа c и подстроки substring . Обе функции возвращают адрес первого вхождения или NULL , если такового не найдено.

Пример :

int main (void) {

char *ptr, c = "r";

//Создаем строку

strcpy (string, "This is a string");

ptr = strchr(string, c);

printf("The character %c is at position: %d\n", c, ptr-string);

printf("The character was not found\n");

До этого момента, все переменные, которые мы рассматривали, были не константами. Их значения можно было изменить в любое время. Например:

int x { 4 }; // инициализация переменной x значением 4 x = 5; // изменяем значение x на 5

Тем не менее, иногда полезно использовать переменные, значения которых нельзя изменить – константы . Вот например, сила тяжести на Земле: 9.8м/с^2. Оно вряд ли поменяется в ближайшее время. Использовать константу для этого случая — наилучший вариант, так как таким способом мы предотвратим любое (даже случайное) изменение значения.

Чтобы сделать переменную константой – используйте ключевое слово const перед типом переменной или после. Например:

const double gravity { 9.8 }; // предпочтительнее использовать const перед типом данных int const sidesInSquare { 4 }; // ок, но не предпочтительно

Несмотря на то, C++ примет const как до, так и после типа, мы рекомендуем использовать именно перед типом.

Константы должны быть инициализированы при объявлении . Их значения с помощью операции присваивания изменить не получится.

const double gravity { 9.8 }; gravity = 9.9; // не допускается - ошибка компиляции

Объявление константы без инициализации также вызовет ошибку компиляции:

const double gravity; // ошибка компиляции, константа должна быть инициализирована

Обратите внимание, константы могут быть инициализированы и с помощью неконстантных значений:

std::cout << "Enter your age: "; int age; std::cin >> age; const int usersAge (age); // в дальнейшем переменная usersAge не может быть изменена

const является наиболее полезным (и наиболее часто используемым) с параметрами функций:

void printInteger(const int myValue) { std::cout << myValue; }

void printInteger (const int myValue )

std :: cout << myValue ;

Таким образом, при вызове функции, константа-параметр говорит нам, что функция не будет изменять значение переменной myValue. Во-вторых, она гарантирует, что функция не изменит значение myValue.

Compile time и runtime

Когда вы находитесь в процессе компиляции программы – это compile time (время компиляции ) . Компилятор проверяет вашу программу на синтаксические ошибки, затем конвертирует код в объектные файлы.

Когда вы находитесь в процессе запуска вашей программы или когда программа уже выполняется — это runtime (время выполнения) . Код выполняется строка за строкой.

Constexpr

В C++ есть два вида констант.

Константы r untime . Их значения определяются только во время выполнения (когда программа запущена). Переменные типа usersAge и myValue (в коде выше) — это константы runtime, так как компилятор не может определить их значения во время компиляции. usersAge зависит от пользовательского ввода (который можно получить только во время выполнения программы), а myValue зависит от значения, переданного в функцию (которое станет известным также во время выполнения программы).

Константы c ompile-time . Их значения определяются во время компиляции. Например, сила тяжести Земли – это константа compile-time, мы её определили сами в ходе написания программы.

В большинстве случаев, неважно какой тип константы: compile-time или runtime. Однако, есть все же несколько ситуаций, когда C++ может требовать константу compile-time вместо runtime (например, при определении длины массива фиксированного размера — мы рассмотрим это позже). Так как типов есть два, то компилятору нужно постоянно отслеживать, к какому из них относится какая переменная. Чтобы упростить это задание, в C++ 11 появляется ключевое слово constexpr , которое гарантирует, что тип константы — compile-time:

constexpr double gravity (9.8); // ок, значение определяется во время компиляции constexpr int sum = 4 + 5; // ок, значение 4 + 5 определяется во время компиляции std::cout << "Enter your age: "; int age; std::cin >> age; constexpr int myAge = age; // не ок, переменная age не определяется во время компиляции

Использовать вы его, скорее всего, не будете, но знать о нем не помешает.

Правило: Любая переменная, которая не должна изменять свое значение после инициализации — должна быть объявлена, как const (или как constexpr).

Имена констант

Некоторые программисты пишут имена констант заглавными буквами. Другие используют обычные имена, только с префиксом ‘k’. Мы же не будем их как-то выделять, так как константы – это те же обычные переменные, просто с фиксированными значениями, вот и всё. Особой причины, чтобы их выделять нет. Однако, это дело каждого лично.

Символьные константы

В предыдущем уроке , мы обсуждали «магические числа» – литералы, которые используются в программе как константы. Поскольку их использование является плохой практикой, тогда что использовать вместо них? Ответ: символьные константы. Символьная (или еще символическая ) константа – это тот же литерал (магическое число), только с идентификатором. Есть два способа объявления символических констант в C++. Один из них хороший, а один не очень. Рассмотрим оба.

Плохой способ: Использование макросов-объектов с текстом-заменой в качестве символьных констант

Раньше этот метод широко использовался, так что вы все еще можете увидеть его в старых кодах.

В уроке 22 о препроцессорах и директивах , мы говорили, что макросы-объекты имеют две формы – с текстом-заменой и без. Рассмотрим первый случай (с текстом-заменой). Он выглядит так:

#define identifier substitution_text

Как только препроцессор встретит эту директиву, все дальнейшие появления ‘identifier’ будет заменяться на ‘substitution_text’. Идентификатор обычно пишется заглавными буквами с нижним подчеркиванием вместо пробелов.

Например:

int max_students = numClassrooms * MAX_STUDENTS_PER_CLASS;

#define MAX_STUDENTS_PER_CLASS 30

Во время компиляции, препроцессор заменит все идентификаторы MAX_STUDENTS_PER_CLASS на литерал 30.

Согласитесь, это гораздо лучший вариант, чем использование магических чисел, как минимум по нескольким причинам. MAX_STUDENTS_PER_CLASS обеспечивает контекст того, что это за значение и зачем оно надо, даже без комментариев. Во-вторых, если число нужно будет изменить — достаточно будет сделать правки только в директиве #define, все остальные идентификаторы MAX_STUDENTS_PER_CLASS в программе будут автоматически заменены новым значением при повторной компиляции.

Рассмотрим еще один пример:

#define MAX_STUDENTS_PER_CLASS 30 #define MAX_NAME_LENGTH 30 int max_students = numClassrooms * MAX_STUDENTS_PER_CLASS; setMax(MAX_NAME_LENGTH);

#define MAX_STUDENTS_PER_CLASS 30

#define MAX_NAME_LENGTH 30

int max_students = numClassrooms * MAX_STUDENTS_PER_CLASS ;

setMax (MAX_NAME_LENGTH ) ;

Здесь ясно, что MAX_STUDENTS_PER_CLASS и MAX_NAME_LENGTH имеются в виду как разные объекты, даже если у них одни и те же значения (30).

Так почему же этот способ плохой? Есть две причины.

Во-первых, макросы обрабатываются препроцессором, который заменяет идентификаторы на определенные значения. Эти значения не будут отображаться в отладчике (который показывает ваш фактический код). При компиляции int max_students = numClassrooms * 30; в отладчике вы увидите int max_students = numClassrooms * MAX_STUDENTS_PER_CLASS; . А если нужно будет узнать значение MAX_STUDENTS_PER_CLASS? Вам придется самостоятельно найти его в коде. А это может занять некоторое время, в зависимости от размеров программы.

Во-вторых, эти директивы всегда имеют глобальную область видимости (о ней мы поговорим позже). Это означает, что значения #define в одной части кода могут конфликтовать со значениями #define в другой части кода.

Правило: Не используйте #define для создания символьных констант.

Хороший способ: Переменные const

Лучший способ создать символьную константу — использовать const:

const int maxStudentsPerClass { 30 }; const int maxNameLength { 30 };

const int maxStudentsPerClass { 30 } ;

const int maxNameLength { 30 } ;

Такие значения будут отображаться в отладчике, также они следуют всем правилам обычных переменных (в том числе и насчет области видимости).

Правило: Используйте const для создания символьных констант.

Использование символьных констант в программе

Во многих программах символьная константа должна быть использована на протяжении всего кода (а не только в одном месте). Они могут быть физическими или математическими константами, которые не меняются (например, число Пи или число Авогадро) или специфическими значения вашей программы. Чтобы не писать их каждый раз, когда они необходимы — определите их в одном месте и используйте везде, где будет нужно. Таким образом, если вам придется их изменить – достаточно будет зайти в один файл и там внести правки, а не рыскать по всей программе.

Как это осуществить? Очень просто:

  1. Создайте заголовочный файл для хранения констант.
  2. В заголовочном файле объявите пространство имен (

Константы вещественного типа

Целочисленные константы

Константы в программах

Константы - объекты, не подлежащие использованию в левой части оператора присваивания, т.к. константа - является неадресуемой величиной и, хотя она хранится в памяти ЭВМ, обычно нет никакого способа узнать ее адрес. В языке Си константами являются:

Самоопределенные арифметические, символьные и строковые данные;

Идентификаторы массивов и функций;

Элементы перечислений.

Арифметические константы могут быть целого или вещественного типов.

Общий формат: ±n (+ обычно не ставится).

Десятичные константы - последовательность цифр 0...9, первая из которых не должна быть 0. Например, 22 и 273 - обычные целые константы, если нужно ввести длинную целую константу, то указывается признак L (l ) - 273L (273l ). Для такой константы будет отведено – 4 байта. Обычная целая константа, которая слишком длинна для типа int , рассматривается как более длинный тип (long или long long ).

Существует система обозначений для восьмеричных и шестнадца­те­­ри­чных констант.

Восьмеричные константы - последовательность цифр от 0 до 7, первая из которых должна быть 0, например: 020 = 16-десятичное.

Шестнадцатеричные константы - последовательность цифр от 0 до 9 и букв от A до F (a...f), начинающаяся символами 0Х (0х), например: 0X1F (0х1f) = 31-десятичное.

Восьмеричные и шестнадца­те­ричные константы могут также заканчиваться буквой L(l) - long, например, 020L или 0X20L.

Примеры целочисленных констант:

1992 13 1000L - десятичные;

0777 00033 01l - восьмеричные;

0x123 0X00ff 0xb8000l - шестнадцатеричные.

Данные константы размещаются в памяти по формату double, а во внешнем представлении могут иметь две формы:

1) с фиксированной десятичной точкой, формат записи: ±n .m , где n , m - целая и дробная части числа;

2) с плавающей десятичной точкой (экспоненциальная форма): ±n .m E±p , где n , m - целая и дробная части числа, р - порядок, например, 1,25×10 -8 записывается как 1.25E-8.

Примеры констант с фиксированной и плавающей точками:

1.0 -3.125100е-10 0.12537е+13

Символьная константа - это символ, заключенный в одинарные кавычки: "A", "х" (занимает 1 байт).

В языке Си используются и. специальные (управляющие ) символы, не отображаемые на экране; их назначение - влиять на порядок изображения других символов.. Поскольку они не отображаются на экране, для их обозначения в тексте программы используется пара символов, первый из которых всегда - обратная косая черта (обратный слеш ) ("\"). Основные их них:

С помощью обратного слеша в символьных и строковых (см. ниже) константах представляются и некоторые обычные символы, чье написание там могло бы привести к двусмысленности:

При присваивании символьной переменной эти последователь­ности должны быть заключены в апострофы. Символьная константа "\0" (не путать с символом - цифрой "0" !) часто записывается вместо целой константы 0, чтобы подчеркнуть символьную природу некоторого выражения (см. тему "Строки").

Примеры символьных констант: "А", "9", "$", "\n", "\"".

Символьная константа - это последовательность из одной или нескольких символов, заключенная в одиночные кавычки (например "x" ). Если внутри одиночных кавычек расположен один символ, значением константы является числовое значение этого символа в кодировке, принятой на данной машине. Значение константы с несколькими символами зависит от реализации.

Символьная константа не может содержать в себе одиночную кавычку " или символ новой строки; чтобы изобразить их и некоторые другие символы, могут быть использованы эскейп-последовательности :

Эскейп-последовательность \ooo состоит из обратной наклонной черты, за которой следуют одна, две или три восьмеричные цифры, специфицирующие значение желаемого символа. Наиболее частым примером такой конструкции является \0 (за которой не следует цифра); она специфицирует NULL-символ. Эскейп-последовательность \xhh состоит из обратной наклонной черты с буквой x , за которыми следуют шестнадцатеричные цифры, специфицирующие значение желаемого символа. На количество цифр нет ограничений, но результат будет не определен, если значение полученного символа превысит значение самого "большого" из допустимых символов. Если в данной реализации тип char трактуется как число со знаком, то значение и в восьмеричной, и в шестнадцатеричной эскейп-последовательности получается с помощью "распространения знака", как если бы выполнялась операция приведения к типу char . Если за \ не следует ни один из перечисленных выше символов, результат не определен.

В некоторых реализациях имеется расширенный набор символов, который не может быть охвачен типом char . Константа для такого набора пишется с буквой L впереди (например L"x") и называется расширенной символьной константой. Такая константа имеет тип wchar_t (целочисленный тип, определенный в стандартном заголовочном файле ). Как и в случае обычных символьных констант, здесь также возможны восьмеричные и шестнадцатеричные эскейп- последовательности; если специфицированное значение превысит тип wchar_t , результат будет не определен.

Некоторые из приведенных эскейп-последовательностей новые (шестнадцатеричные в частности). Новым является и расширенный тип для символов. Наборам символов, обычно используемым в Америке и Западной Европе, подходит тип char , а тип wchar_t был добавлен главным образом для азиатских языков.

А2.5.3. Константы с плавающей точкой

Константа с плавающей точкой состоит из целой части, десятичной точки, дробной части, e или E и целого (возможно, со знаком), представляющего порядок, и, возможно, суффикса типа, задаваемого одной из букв: f , F , l или L . И целая, и дробная часть представляют собой последовательность цифр. Либо целая часть, либо дробная часть (но не обе вместе) могут отсутствовать; также могут отсутствовать десятичная точка или E с порядком (но не обе одновременно). Тип определяется суффиксом: F или f определяют тип float , L или l - тип long double ; при отсутствии суффикса подразумевается тип double .

Суффиксы для констант с плавающей точкой являются нововведением.

A2.5.4. Константы-перечисления

Идентификаторы, объявленные как элементы перечисления (A8.4), являются константами типа int .

A2.6. Строковые литералы

Строковый литерал, который также называют строковой константой, - это последовательность символов, заключенная в двойные кавычки (Например, "..."). Строка имеет тип "массив символов" и память класса static (A4), которая инициализируется заданными символами. Представляются ли одинаковые строковые литералы одной копией или несколькими, зависит от реализации. Поведение программы, пытающейся изменить строковый литерал, не определено.

Написанные рядам строковые литералы объединяются (конкатенируются) в одну строку. После любой конкатенации к строке добавляется NULL-байт (\0), что позволяет программе, просматривающей строку, найти ее конец. Строковые литералы не могут содержать в себе символ новой строки или двойную кавычку; в них нужно использовать те же эскейп-последовательности, что и в символьных константах.

Как и в случае с символьными константами, строковый литерал с символами из расширенного набора должен начинаться с буквы L (например L"..."). Строковый литерал из расширенного набора имеет тип "массив из wchar_t ". Конкатенация друг с другом обычных и "расширенных" строковых литералов не определена.

То, что строковые литералы не обязательно представляются разными копиями, запрет на их модификацию, а также конкатенация соседних строковых литералов - нововведения ANSI-стандарта. "Расширенные" строковые литералы также объявлены впервые.

A3. Нотация синтаксиса

В нотации синтаксиса, используемой в этом руководстве, синтаксические понятия набираются курсивом, а слова и символы, воспринимаемые буквально, обычным шрифтом. Альтернативные конструкции обычно перечисляются в столбик (каждая альтернатива на отдельной строке); в редких случаях длинные списки небольших по размеру альтернатив располагаются в одной строке, помеченной словами "один из". Необязательное слово-термин или не термин снабжается индексом "необ .". Так, запись

{ выражение необ }

обозначает выражение, заключенное в фигурные скобки, которое в общем случае может отсутствовать. Полный перечень синтаксических конструкций приведен в A13.

В отличие от грамматики, данной в первом издании этой книги, приведенная здесь грамматика старшинство и порядок выполнения операций в выражениях описывает явно.

A4. Что обозначают идентификаторы

Идентификаторы, или имена, ссылаются на разные объекты (в оригинале - things . - Примеч. ред.): функции; теги структур, объединений и перечислений; элементы структур или объединений; typedef -имена; метки и объекты. Объектом (называемым иногда переменной) является часть памяти, интерпретация которой зависит от двух главных характеристик: класса памяти н ее типа . Класс памяти сообщает о времени жизни памяти, связанной с идентифицируемым объектом, тип определяет, какого рода значения находятся в объекте. С любым именем ассоциируются своя область видимости (т. е. тот участок программы, где это имя известно) и атрибут связи, определяющий, обозначает ли это имя в другом файле тот же самый объект или функцию. Область видимости и атрибут связи обсуждаются в A11.

A4.1. Класс памяти

Существуют два класса памяти: автоматический и статический . Несколько ключевых слов в совокупности с контекстом объявлений объектов специфицируют класс памяти для этих объектов.

Автоматические объекты локальны в блоке (A9.3), при выходе из него они "исчезают". Объявление, заданное внутри блока, если в нем отсутствует спецификация класса памяти или указан спецификатор auto, создаст автоматический объект. Объект, помеченный в объявлении словом register , является автоматическим и размещается по возможности в регистре машины.

Статические объекты могут быть локальными в блоке или располагаться вне блоков, но в обоих случаях их значения сохраняются после выхода из блока (или функции) до повторного в него входа. Внутри блока (в том числе и в блоке, образующем тело функции) статические объекты в объявлениях помечаются словом static . Объекты, объявляемые вне всех блоков на одном уровне с определениями функций, всегда статические. С помощью ключевого слова static их можно сделать локальными в пределах транслируемой единицы (в этом случае они получают атрибут внутренней связи ), и они становятся глобальными для всей программы, если опустить явное указание класса памяти или использовать ключевое слово extern (в этом случае они получают атрибут внешней связи ).

A4.2. Базовые типы

Существует несколько базовых типов. Стандартный заголовочный файл , описанный в приложении B, определяет самое большое и самое малое значения для каждого типа в данной конкретной реализации. В приложении B приведены минимально возможные величины.

Размер объектов, объявляемых как символы, позволяет хранить любой символ из набора символов, принятого в машине. Если объект типа char действительно хранит символ из данного набора, то его значением является код этого символа, т. е. некоторое неотрицательное целое. Переменные типа char могут хранить и другие значения, но тогда диапазон их значений и особенно вопрос о том, знаковые эти значения или беззнаковые, зависит от реализации.

Беззнаковые символы, объявленные с помощью слов unsigned char , имеют ту же разрядность, что и обычные символы, но представляют неотрицательные значения; с помощью слов signed char можно явно объявить символы со знаком, которые занимают столько же места, как и обычные символы.

Тип unsigned char не упоминался в первой редакции языка, но всеми использовался. Тип signed char - новый.

Помимо char среди целочисленных типов могут быть целые трех размеров: short int , int и long int . Обычные объекты типа int имеют естественный размер, принятый в архитектуре данной машины, другие размеры предназначены для специальных нужд. Более длинные целые по крайней мере покрывают все значения более коротких целых, однако в некоторых реализациях обычные целые могут быть эквивалентны коротким (short ) или длинным (long ) целым. Все типы int представляют значения со знаком, если не оговорено противное.

Для беззнаковых целых в объявлениях используется ключевое слово unsigned . Такие целые подчиняются арифметике по модулю 2 в степени n , где n - число битов в представлении числа, и, следовательно, в арифметике с беззнаковыми целыми никогда не бывает переполнения. Множество неотрицательных значений, которые могут храниться в объектах со знаком, является подмножеством значений, которые могут храниться в соответствующих объектах без знака; знаковое и беззнаковое представления каждого такого значения совпадают. Любые два из типов с плавающей точкой: с одинарной точностью (float ), с двойной точностью (double ) и с повышенной точностью (long double ) могут быть синонимами, но каждый следующий тип этого списка должен по крайней мере обеспечивать точность предыдущего.

long double - новый тип. В первой редакции языка синонимом для double был long float , теперь последний изъят из обращения.

Перечисления - единственные в своем роде типы, которым дается полный перечень значений; с каждым перечислением связывается множество именованных констант (A8.4). Перечисления ведут себя наподобие целых, но компилятор обычно выдает предупреждающее сообщение, если объекту некоторого перечислимого типа присваивается нечто, отличное от его константы, или выражение не из этого перечисления.

Поскольку объекты перечислений можно рассматривать как числа, перечисление относится к арифметическому типу. Типы char и int всех размеров, каждый из которых может быть со знаком или без знака, а также перечисления называют целочисленными (integral ) типами. Типы float , double и long double называются типами с плавающей точкой .

Тип void специфицирует пустое множество значений. Он используется как "тип возвращаемого функцией значения" в том случае, когда она не генерирует никакого результирующего значения.

A4.3. Производные типы

Помимо базовых типов существует практически бесконечный класс производных типов, которые формируются из уже существующих и описывают следующие конструкции:

· массивы объектов заданного типа;

· функции , возвращающие объекты заданного типа;

· указатели на объекты заданного типа;

· структуры , содержащие последовательность объектов, возможно, различных заданных типов;

· объединения , каждое из которых может содержать любой из нескольких объектов различных заданных типов.

В общем случае приведенные методы конструирования объектов могут применяться рекурсивно.

A4.4. Квалификаторы типов

Тип объекта может снабжаться квалификатором. Объявление объекта с квалификатором const указывает на то, что его значение далее не будет изменяться; объявляя объект как volatile (изменчивый, непостоянный (англ. )), мы указываем на его особые свойства для выполняемой компилятором оптимизации. Ни один из квалификаторов на диапазоны значений и арифметические свойства объектов не влияет. Квалификаторы обсуждаются в A8.2.

A5. Объекты и Lvalues

Объект - это некоторая именованная область памяти; lvalue - это выражение, обозначающее объект. Очевидным примером lvalue является идентификатор с соответствующим типом и классом памяти. Существуют операции, порождающие lvalue . Например, если E - выражение типа указатель, то *E есть выражение для lvalue , обозначающего объект, на который указывает E . Термин "lvalue " произошел от записи присваивания E1 = E2, в которой левый (left - левый (англ. ), отсюда буква l , value - значение) операнд E1 должен быть выражением lvalue . Описывая каждый оператор, мы сообщаем, ожидает ли он lvalue в качестве операндов и выдает ли lvalue в качестве результата.

A6. Преобразования

Некоторые операторы в зависимости от своих операндов мoгут вызывать преобразование их значений из одного типа в другой. В этом параграфе объясняется, что следует ожидать от таких преобразований. В A6.5 формулируются правила, по которым выполняются преобразования для большинства обычных операторов. При рассмотрении каждого отдельного оператора эти правила могут уточняться.