באמצעות משפט )א ( הסתעפויות : 3פרק if
25/04/2010
פרק :3הסתעפויות )א( באמצעות משפט if
פרק זה יציג בעיקר את 3המושגי העיקריי הבאי :הסתעפות )התפצלות( של
תוכנית בעזרת משפט ;ifביטוי לִ ינִ י ,העשוי לקבל ער( "שקר" )= (0או "אמת"
)= ;(1ואוֶֹ ָרטוֹר לִ ינִ י )לוגי( ,כמו :ג )&&( ,או )||( ,ו לא )!( .משפט ifהינו
דוגמא למשפט בקרה .משפטי בקרה ) (control statementsבשפת תכנות תפקיד
הוא לשנות את רצ ,התוכנית של שורה אחר שורה ,כדי לאפשר :דילוג על שורות,
הסתעפות לפי החלטת התוכנית ,חזרה על מספר שורות ע או ללא תנאי ועוד.
מושגי נוספי שידונו בפרק הינ :קבועי ,ביטויי מורכבי ,בלוקי ,סדר
קדימות של אופרטורי ,סינו קלט )בעזרת (ifוניפוי טעויות ).(debugging
)א( .התחביר של משפט if
הסתעפות )התפצלות( של התוכנית מתקבלת ,כאשר ברגע מסוי התוכנית תבצע או
משפט אחד או משפט שני ,של משפט .ifהתחביר של משפט (if statement) if
מאפשר 2תבניות המוצגות במסגרות למטה .האפשרות במסגרת הראשונה ,של
תבנית חלקית ,משמיטה את האופציה של משפט .elseהאפשרות השניה,
במסגרת התחתונה ,מתארת תבנית מלאה של משפט .if
;>משפט< )>תנאי<( if
)>תנאי<( if
;>משפט <1
else
;>משפט <2
ה>תנאי< של משפט ifהוא ביטוי לִ ינִ י ) (boolean expressionהמוק ,בסוגריי
בגלל ,ifושיש לו ער" לִ ינִ י ) .(boolean valueער( בוליאני הוא או "שקר" שהוא
,0או "אמת" שהוא כל ער( אשר שונה מאפס ובפרט .1לדוגמא ,תנאי מעבר של
מבח הוא ,הא מתקיי ) .(grade >= 60א התנאי מתקיי )אמת( אז יבוצע
>משפט <1וא התנאי איננו מתקיי )שקר( אז יבוצע >משפט .<2כל >משפט<
בשפה עשוי להיות או משפט פשוט ,או משפט מורכב )למשל ,בלוק של משפטי(,
או משפט ריק .א >משפט <2ריק אז אי לכתוב את משפט ,elseכמו בתבנית
במסגרת העליונה וכמו בתוכנית בהמש( ,בשורות .33 ,31 ,29במקרה כזה ,א
לתנאי יש ער( אמת אז >משפט <1מתבצע ,וא ער( שקר אז התוכנית תדלג עליו
לביצוע המשפט שבא אחרי משפט .if
______________________________________________________________________
45
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
& סיווג ציוני:1 דוגמא
90 ≤) תו( סיווג של ציוני חריגי לטוב,התוכנית מאפשרת בחירת ציו הגיוני
: נכשל( וג דיווח על ציוני אלה60 >) מעולה( ולרע
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
/* If_Rand.cpp */
// if סיווג ציונים ע"י
// -------------------
#include <iostream>
using namespace std;
int
grade;
// משתנה גלובלי
void init();
void categorize();
void try_again();
int main()
{
init();
if (1 <= grade && grade <= 100)//בדיקה האם קלט מתאים
categorize();
else
try_again();
}
void init()
// קליטת ציון מהמשתמש
{
cout << " What is your grade (1-100) ? ";
cin >> grade;
// קליטת הציון
}
void categorize()
{
if (grade < 60 || 90 <= grade)
cout << " Your grade is";
if (grade >= 90)
cout << " excellent ! \n";
if (grade < 60)
cout << " too bad !
\n";
cout << '\n';
}
// סיווג הציון
void try_again()
{
cout<< "\n Try again by ReRunning the program \n\n";
}
: דוגמאות של פלט הריצה4
What is your grade (1-100) ? 94
Your grade is excellent !
Press any key to continue . . .
______________________________________________________________________
46 if משפט:3 פרק
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
What is your grade (1-100) ? 56
! Your grade is too bad
Press any key to continue . . .
What is your grade (1-100) ? 85
Press any key to continue . . .
What is your grade (1-100) ? 120
Try again by ReRunning the program
Press any key to continue . . .
)ב( .אופרטורי& בוליאניי& )לוגיי&(
בתוכנית הקודמת היו ביטויי בוליאניי בתו( משפטי .ifחלק היו ביטויי&
בוליאניי& פשוטי& ,כמו ) (grade >= 90בשורה ,31או ) (grade < 60בשורה .33
אחרי היו ביטויי& בוליאניי& מורכבי& כמו )(1 <= grade && grade <= 100
בשורה ,15או ) (grade < 60 || 90 <= gradeבשורה .29ביטויי בוליאניי
נקראי ג ביטויי& לוגיי&.
הביטויי הבוליאניי הבאי פשוטי) (4 == 6) ,(3 < 7) ,(0) ,(2) :כאשר == הוא
אופרטור ההשוואה( ו ) !=) (5 != 5הוא אופרטור השונות או אופרטור אי'השוויו((.
לסוגריי בביטויי הנ"ל יש רק תפקיד ויזואלי )בכל זאת ,הסוגריי חייבי להופיע
לאחר המילה .(ifביטויי אלה מהווי קבועי& בוליאניי& )קבועי& לוגיי&( ,כי
לכל אחד מה יש ער( קבוע ,או ) 0שקר( ,או לא ) 0אמת( .כ( למשל ,הער( של
הביטוי ) (3 < 7הוא 1והער( של 2הביטויי אחריו הוא .0בניגוד לה (x < 3) ,הינו
ביטוי פשוט משתנה ,שערכו תלוי בער( של ,xוכ( ,הוא עשוי להשתנות ולהיות 0
או .1ביטויי בוליאניי ניתני ,בי היתר ,להצבה לתו( משתני בוליאניי ,כמו
הביטוי הבא .b = (x < 3); :משתנה בוליאני ) (boolean variableעשוי להיות
מטיפוס ,intשיש לו משמעות נוספת שהיא או :אמת )= ,(1או :שקר )=.(0
ביטויי& בוליאניי& מורכבי& נוצרי ע"י אופרטורי& בוליאניי& )פעולות לוגיות(
הפועלי על ביטויי בוליאניי )פשוטי יותר( ,ואז ה מחזירי ער( בוליאני .כ(
למשל ,פגשנו את האופרטור הבוליאני || בתוכנית הקודמת בשורה 29וג את
האופרטור הבוליאני && בשורה 15ש .בהמש( ,נדגי את האופרטורי
הבוליאניי ,בעזרת ביטויי בוליאניי ,כמו b1 ,b :ו :b2
______________________________________________________________________
47
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
! )לא( פעולה לוגית חדמקומית .הער( של ) (!bיהיה אמת כאשר ) (bשקר ולהפ(.
דוגמא :לאחר b = (5 < 3); :המשפט cout << (! b); :ידפיס ) 1בידקו!(.
&& )וג&( פעולה לוגית דומקומית .א b1ו b2הינ ביטויי לוגיי ,אז
) (b1 && b2הוא אמת אורקא הער( ) (b1וג& הער( ) (b2אמת,
אחרת ,הוא שקר.
דוגמא cout << (1 < 100 && 101 < 100); :ידפיס ) 0שקר( )בידקו!(.
|| )או( פעולה דומקומית (b1 || b2) .אמת א ורק א ) (b1או ) (b2אמת.
דוגמא cout << (1 < 100 || 101 < 100); :ידפיס ) 1אמת( )בידקו!(.
נית להציג את כל האופרטורי הבוליאניי בעזרת לוחות'אמת שלה:
!b1
b1 && b2
b1 || b2
b2
b1
שקר
אמת
אמת
אמת
אמת
שקר
שקר
אמת
שקר
אמת
אמת
שקר
אמת
אמת
שקר
אמת
שקר
שקר
שקר
שקר
ביטויי& בוליאניי& שקולי& לוגית ה למשל (!(3 < 1)) :ו ) ,(1 <= 3וג זוג
הביטויי (0) :ו ) ,(b1 && !b1וג הזוג (b1) :ו ) .(b1 && 1נית לראות כל זאת
מכ( ,שלכל זוג ביטויי מהנ"ל יש אותו לוחאמת )בידקו למשל ,את הזוג האחרו(.
א b1ו b2שקולי לוגית ,כלומר ,יש לה אות לוחותאמת ,אז נסמ זאת ע"י
) b1 ~ b2התו ִתילְ ָדה '~' מופיע במקלדת מעל התו של תג )או גרש( ' ונית להקלידו
באמצעות >'< ,<Shift>+כלומר ,לחיצה ארוכה על > <Shiftובוזמנית על
המקש >'< .תו זה איננו שיי( לשפת ,C++אלא לשפה העברית והוא משמש אותנו
לתאר תכונות של השפה ,C++כמו ,אילו ביטויי בשפה זו הינ שקולי לוגית.
נציג עתה חלק מתכונותיה של האופרטורי הבוליאניי )הפעולות הלוגיות(:
תכונות של לא ' !
:
)) ,(b) ~ (! (! bוג.(0) ~ (! (1)) :
תכונות של ג& ' && :
) (0) ~ (b && !b) , (b) ~ (b && bוג:
)).(b) ~ (b && (1
תכונות של או ' || :
) (1) ~ (b || !b) , (b) ~ (b || bוג:
)).(b) ~ (b || (0
חוקי ֶדה'מו ְֹרגַ(:
א,(! (b1 && b2)) ~ ((!b1) || (!b2)) .
ב.(! (b1 || b2)) ~ ((!b1) && (!b2)) .
______________________________________________________________________
48
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
)ג( .סדר הקדימויות של האופרטורי& הבוליאניי&
התוכנית בדוגמא 2בהמש( תדגי את חישוב הערכי של ביטויי בוליאניי .היא
תחשב 2גרסאות שונות של כל אחד משני זוגות הביטויי הבאי עבור שלושת
הביטויי:b3 = (5 != 5); ,b2 = (4 == 6); ,b1 = (3 < 7); :
(b1 || b2 && b3 || b2) .1
} ~ ){ ((b1 || (b2 && b3)) || b2
(!b3 || !b2 && !b1) .2
} ~ ))){ ((!b3) || ((!b2) && (!b1
הערה:
הקו התחתי הכפול בצד שמאל מדגיש את הפעולות הבוליאניות שיבוצעו ראשונות.
דוגמא :2ביטויי& לוגיי& ופעולות לוגיות עליה&
התוכנית הבאה תדגי את פעולת האופרטורי הלוגיי על ביטויי לוגיי ועל
משתני בוליאניי:
ביטויים לוגיים עם פעולות לוגיות //
// -------------------------------
/* Bool_Var.cpp */
>#include <iostream
;using namespace std
הצהרת משתנים שלמים )בוליאניים(int b1, b2, b3, result;//
;)(void boolean_values
;)(void boolean_operators
)(int main
{
;)(boolean_values
;)(boolean_operators
}
ביטויים לוגים )בוליאניים( פשוטיםvoid boolean_values()//
{
<< b1 = (3 < 7); cout
;" b1 ~ (3 < 7) ~ " << b1
;b2 = (4 == 6); cout << "\n b2 ~ (4 == 6) ~ " << b2
;b3 = (5 != 5); cout << "\n b3 ~ (5 != 5) ~ " << b3
;'cout << '\n
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
______________________________________________________________________
49
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
)(25 void boolean_operators
פעולות לוגיות )בוליאניות( //
{ 26
27
result
=
;b1 || b2 && b3 || b2
28
;cout << "\n b1 || b2 && b3 || b2 ~ " << result
29
result
;)= (b1 || b2) && (b3 || b2
30
;cout << "\n (b1 || b2) && (b3 || b2) ~ " << result
31
;'cout << '\n
32
result
=
;)(!b3) || (!b2) && (!b1
33
;cout << "\n (!b3) || (!b2) && (!b1) ~ " << result
34
result
;)= ((!b3) || (!b2)) && (!b1
35
;cout << "\n ((!b3) || (!b2)) && (!b1) ~ " << result
36
;"cout << "\n\n
} 37
b1 ~ (3 < 7) ~ 1
b2 ~ (4 == 6) ~ 0
b3 ~ (5 != 5) ~ 0
b1 || b2 && b3 || b2 ~ 1
(b1 || b2) && (b3 || b2) ~ 0
(!b3) || (!b2) && (!b1) ~ 1
((!b3) || (!b2)) && (!b1) ~ 0
Press any key to continue . . .
הערה :1
הסימוני ' ~ 1' :או ' ' ~ 0המשמעות שלה היא שקילות לוגית ל"אמת" או
ל"שקר" בהתאמה.
הערה :2
הפונקציה האחרונה בתוכנית מדגימה ג את סדר הקדימויות של האופרטורי
הבוליאניי :ל && קדימות גבוהה מזו של || א( ל ! הקדימות הגבוהה ביותר.
לכ 2 ,הביטויי הראשוני )שורות 27ו (29אינ שקולי ,וכ( ג 2האחרוני
)שורות 32ו .(34מצב זה דומה לסדר פעולות חשבו ,כמו בביטוי ,5 + 4·32 :שבו
סדר הפעולות אינו משמאל לימי ,אלא לפי הכלל שהחזקה קודמת לכפל הקוד
לחיבור .כ( ,בשורה ,(b1 || b2 && b3 || b2) :27הפעולה הראשונה ש
תהיה.b2 && b3 :
הערה :3
הביטוי ((b1 || b2) && (b3 || b2)) :משורה 29שקול ל ),((b1 && b3) || b2
כלומר ,מתקיי כא חוק הפילוג של || מעל && ,ולמעשה קיי ג חוק הפילוג של
&& מעל || שלא מודג כא.
______________________________________________________________________
50
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
הערה :4
הביטוי ((!b3) || (!b2) && (!b1)) :משורה ,32שקול לוגית לביטוי:
))) ((!b3) || (!(b2 || b1לפי חוק דהמורג השני ,והוא ג שקול ל
))) (!(b3 && (b2 || b1לפי חוק דהמורג הראשו )הא מותר להשמיט
זוג סוגריי כלשהו?(.
הערה :5
שיטת החישוב של האופרטורי הבוליאניי נקראת בש חישוב'מקוצר
) ,(short circuit evaluationשמשמעותה היא שחישוב הביטויי ,משמאל לימי,
מסתיי כאשר ערכו של הביטוי נקבע סופית ,ג א טר הגענו לסופו .כ( ,בעת
חישוב הביטוי ,b1 && b2 && b3 :א b1יקבל את הער( ,0החישוב יעצר b2 ,ו
b3לא יחושבו ,והביטוי כולו יקבל את הער( .0לתכונה זו יש חשיבות ,למשל במקרה
של ביטויי העשויי להכיל חילוק ב ,0כמו הביטוי,(x != 0 && 1/x < 1) :
ואז עצירת החישוב תמנע את החילוק ב .0באופ כללי ,השפה מאפשרת לחשב את
הער( של ביטוי בלי לחשב את כל חלקיו!
הצעות פעילות להפעלת האופרטורי& הבוליאניי&:
).(1
).(2
;) <== int n = 1, kאיתחול nוהצהרת (k
;) n) <== n = n && (k=3מקבל אותו ער( k ,מתעדכ(k = 3, n = 1 :
) n) <== n = n && (k==4); .(3מתעדכ k ,ללא שינוי(:
k = 3, n = 0
) n) <== n = n || (k / 2); .(4מתעדכ k ,ללא שינוי(:
k = 3, n = 1
) n) <== n = !n && (k=k+1); .(5מתעדכ kלא משתנה!(:
k = 3, n = 0
לאופרטור ההשוואה == קדימות על && ולזה קדימות על אופרטור ההשמה )הצבה(
= ,ולכ ,הסוגריי ב ) (3ניתני להשמטה בעוד שהסוגריי ב ) (2וב ) (5חיוניי.
בכל זאת ,הביטוי הימני ב ) (5נית להחלפה עלידי !n && ++k :כי ל ++קדימות
על && )ומה ע הביטוי .(?!n && k++ :בסעי k (5) ,איננו משתנה בגלל אותה
שיטת חישובמקוצר של ביטויי בוליאניי .היות והחלק הראשו של הביטוי הוא
שקר והתוצאה של הפעלת && על כל ביטוי חייבת להיות שקר ,לכ ,הביטוי השני
אינו מחושב ,כלומר ,איננו מתבצע! ולכ kנשאר ע אותו ער(.
______________________________________________________________________
51
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
)ד( .התפצלות מקוננת
בפונקציה אחת יכולי להופיע מספר משפטי התפצלות :או בזה אחר זה ,כמו
בדוגמא 1בסעי) ,א( בשורות ,2934וג בדוגמא 3בהמש( בשורות ,6467או אחד
בתו( השני ,כלומר בצורה מקוננת ,כמו באותה דוגמא בהמש( בשורות .4958
דוגמא :3חישוב האור" של מספר
תוכנית זו מחשבת את האור( של מספר קצר חיובי )עד 5ספרות( .לפני החישוב היא
בודקת ,הא המספר אכ מתאי ,כלומר ,היא "מסננת" את הקלט ,ומציבה את
הער( הבוליאני המתקבל במשתנה הבוליאני ) okשורה .(34בהתא לער( של ok
הריצה מתפצלת בהמש( )לשורה 37או לשורה .(40
חישוב אורך מספר ע"י סדרת משפטי // if
// --------------------------------// for global constant SHRT_MAX
/* If_Leng.cpp */
>#include <iostream
>#include <limits.h
;using namespace std
קבוע מחרוזתיconst char POSIT[]= "a positive integer";//
קבוע למספר קצר מקסימלי const short LIMIT = SHRT_MAX; //
הצהרה על 2משתנים גלובליים //
;number, length
short
;)(void input_num
;)(void check_ok
;)(void check_length
)(int main
{
;)(input_num
;)(check_ok
;number *= 10
;)(check_ok
;'cout << '\n
}
)(void input_num
בקשה לקליטת מספר שלם חיובי //
{
;cout << " Input " << POSIT
;" cout << "(<= " << LIMIT << "):
;cin >> number
}
)(void check_ok
בדיקה האם המספר עד 5ספרות //
{
בהמשך ,הצבת ביטוי בוליאני בתוך משתנה בוליאני //
;)int ok = (0 < number && number <= LIMIT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
______________________________________________________________________
52
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
if (! ok)
// אם הערך לא טוב
cout << "\n The number " << number << " is not "
<< POSIT << '\n';
else
{
check_length();
cout << "\n Length of " << number << " is "
<< length << '\n';
}
}
void check_length()
// שלבים5
{
if (number >= 10000)
length = 5;
else if (number >= 1000)
length = 4;
else if (number >= 100)
length = 3;
else if (number >= 10)
length = 2;
else
length = 1;
}
/*
void check_length()
{ //
וללא ביטויים לוגיים
length = 1;
if (number >= 10)
length =
if (number >= 100)
length =
if (number >= 1000)
length =
if (number >= 10000)
length =
//
? למעלהif-המופעים של משפטי
}
*/
עםif-דוגמא של סולם
if-התחכמות ללא סולם
2;
3;
4;
5;
האפשר להחליף את סדר
: דוגמאות של הרצה4
Input a positive integer(<= 32767): 1234
Length of 1234 is 4
Length of 12340 is 5
Input a positive integer(<= 32767): 3500
Length of 3500 is 4
The number -30536 is not a positive integer
______________________________________________________________________
53 if משפט:3 פרק
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
Input a positive integer(<= 32767): 7000
Length of 7000 is 4
Length of 4464 is 4
Input a positive integer(<= 32767): 32768
The number 0 is not a positive integer
The number 0 is not a positive integer
הערה :1
בתוכנית למעלה ישנו משפט ifמקונ( ב 5רמות .בד"כ ,ככל שיש יותר רמות כ(
התוכנית קשה יותר להבנה .הפונקציה השניה ,במשפט ההערה ,המתפרס על פני שורות
,6070מדגימה כיצד נית לפשט מעט סיבוכיות כזו ,א( זאת על חשבו יעילות התוכנית:
המחשב יבדוק ש בכל מקרה את 4משפטי ,ifבניגוד למצב בסול& else-if
בשורות .4958בסול כזה התנאי נבדקי אחד אחר השני מלמעלה למטה ,עד שאחד
התנאי מתקיי .במקרה כזה יתבצע המשפט המופיע בהמשכו ,ושאר התנאי כבר לא
יבדקו .א א ,תנאי אינו מתקיי ,אז מתבצע המשפט המופיע בהמש( ל elseהאחרו.
הערה :2
בשורה ,36הביטוי הבוליאני )תנאי( ) (! okשקול לוגית לביטוי ),(ok == 0
כלומר ,בודק הא המספר "לא טוב" .באופ דומה ,הביטוי הבוליאני )תנאי(
מהצורה ) (okשקול לוגית ל ) (ok != 0ובמקרה זה ג ל ),(ok == 1
כלומר ,ביטויי אלה בודקי הא המספר הינו "טוב".
הערה :3
בשורות 78מוגדרי 2קבועי ,אחד מחרוזתי ,POSIT ,והשני מספריLIMIT ,
מטיפוס .shortקבוע ) ,(constantבדומה למשתנה ,מכיל ער( כלשהו .אבל
ה"קופסא" שלו סגורה ע מכסה "שקו ",המאפשר לראות את ערכו ,א( לא לשנות
ער( זה .ישנ מספר שימושי נפוצי בקבועי ,בעיקר ,למת ש לקבועי
סטנדרטיי ,כמו PIעבור ;3.14או למקשי מיוחדי ,כמו הקבוע המחרוזתי
ENTERעבור התו ') '\nשהקוד ASCIIשלו הוא 13בבסיס ;(10או לקבועי
בוליאניי ,כמו TRUEעבור 1ו FALSEעבור ;0או לציו גבולות של תחו
השתנות של משתנה כלשהו ,כמו LIMITבדוגמא למעלה; ועוד .כפי שנית לראות,
מקובל להשתמש באותיות גדולות עבור שמות הקבועי.
הערה :4
הקבוע המחרוזתי POSITבשורה 7מוגדר ע"י סוגריי מרובעות ריקות ,כי אורכו
נקבע ע"י מספר התווי ) (18+1במחרוזת המצויה מימי לאופרטור ההצבה.
______________________________________________________________________
54
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
הערה :5
בחלו ריצה הרביעי קיבלנו דיווח ש 32768אינו חיובי ,כי הוא חורג מהתחו המוגדר
ע"י הקבוע ) LIMITבשורה ,(8המאפשר לטפל במספרי קצרי באור( עד 5ספרות.
בכל זאת ,המספר המקסימלי מטיפוס shortהוא הקבוע SHRT_MAXהמוגדר
בספריה > <limits.hע"י הער( .32767כל נסיו להכניס מהמקלדת מספר גדול יותר
למשתנה מטיפוס shortיגרו לקיצוצו ל .0מצב דומה קיי עבור המספר המינימלי
(-32768 =) SHRT_MINוג בטיפוסי אחרי ,כמו (2,147,483,647 =) INT_MAXו
(-2,147,483,648 =) INT_MINעבור הטיפוס ,intוג (127 =) CHAR_MAXו
(-128 =) CHAR_MINעבור הטיפוס ) charערכי אלו תקפי בגרסת Visual C++ .NET
ועשויי להיות שוני בגרסאות אחרות של שפת .(C++
הערה :6
בחלו ריצה השני קיבלנו דיווח מוזר עבור המספר ,35000שלמעשה הוא -30536
ולכ אינו חיובי ,בעוד שחלו הריצה השלישי דיווח לנו ש 70000שווה ל .4464
הסיבה לכ( היא שתחו המספרי השלמי מטיפוס shortכא הוא בי -32,768לבי
32,767והוא מעגלי ,ואז העוקב של 32,767הוא .-32,768באופ כללי ,כל מספר nמחוB
לתחו הנ"ל מיוצג ע"י נוסחה המבטאת את ה"מעגליות" )מודולו( של המספרי:
(n + 32,768) % 65,536 - 32,768
מכא ש 35,000מטיפוס shortשווה למעשה ל ,-30,536ו 70,000ל .4,464
בלוקי&:
שורות 4044בתוכנית למעלה ,הכלואות בי סוגריי מסולסלי )מתולתלי( ,כמו
התוכ של כל פונקציה ,הינ בלוק פנימי )תתבלוק( של משפט elseאחרי משפט if
בתו( הבלוק של הפונקציה check_okבשורות .3245למעשה ,הבלוק הוא המשפט
היחיד שאיננו מסתיי בתו ';' של סו ,משפט .בלוק יכול להכיל משפטי פשוטי וג
משפטי מורכבי ,כמו בלוקי פנימיי יותר .בנוס ,,בלוק עשוי להכיל הצהרות
על משתני )ואפילו הצהרות על פונקציות( ,בכל זאת ,משתנה המוצהר בתו( בלוק,
נקרא משתנה לוקלי )לבלוק( והוא מוכר רק בתוכו .הקצאת הזכרו עבורו מתבצעת
ע התחלת ביצוע הבלוק וזכרו זה משתחרר בסיו הבלוק.
)ה( .משפט ifכמסננת'קלט
מסננת'קלט היא קטע תוכנית ,כמו משפט ,ifהמסנ או מונע מפונקציה לקבל קלט
לא מתאי ,למשל ,מהמשתמש או מפונקציה אקראית .כ( ,בדוגמא קודמת התוכנית
התבצעה רק א הקלט התאי ,ואחרת דיווחה על התקלה .אפשרות נוספת,
שתודג בפרקי הבאי ,הינה לבקש קלט "טוב" ,שוב ושוב ,עד אשר זה יתקבל.
______________________________________________________________________
55
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
& מספרי& חיוביי2 מנה של:4 דוגמא
אמורה היתה להדגי כיצד אפשר להמנע מחילוק באפס בעזרת,התוכנית הבאה
ה כדי לחזור ולייש, סינו הקלט הורחב לכל מספר אישלילי, אבל.מסננת קלט
. בעת חילוק, למשל, וה כדי לחזור על המרת טיפוסי משתני,פעולה לוגית
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
/* Ratio.cpp */
// המרת טיפוסים בחילוק
// -------------------
#include <iostream>
using namespace std;
double a1, b1;
// משתנים ממשיים גלובליים
void input();
void check();
void divide();
int main()
{
input();
check();
}
void input()
{
cout << " Enter 2 positive numbers (e.g. 20 7): ";
cin >> a1 >> b1;
}
void check()
{
if ( (b1 <= 0) || (a1 <= 0) ) // || = or פעולה לוגית
cout << "\n Not positive numbers \n";
else
divide();
}
void divide()
{
int
a2, b2;
double ratio1 = a1 / b1;
// משתנים לוקליים
// מנה ממשית
cout << " \n The real ratio1 is " << ratio1;
a2 = a1; b2 = b1; // int - לdouble -המרה אוטומטית מ
double ratio2 = a2 / b2; //double - לint -המרה כזו מ
cout << "\n\n Quasi int ratio2 is " << ratio2;
//double- לint-המרה יזומה מ
double ratio3 = (double) a2 / b2;
cout << "\n\n The real ratio3 is " << ratio3;
int ratio4 = int(a1/b1); //int - לdouble -המרה כזו מ
cout << "\n\n Real int ratio4 is " << ratio4;
cout << "\n\n";
}
______________________________________________________________________
56 if משפט:3 פרק
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
Enter 2 positive numbers (e.g. 20 7): 20 7
real ratio1 is 2.85714
The
Quasi int ratio2 is 2
real ratio3 is 2.85714
int ratio4 is 2
The
Real
Press any key to continue . . .
הודעות אזהרה:
לאחר הידור התוכנית )למשל ע"י > (<Ctrl+F7מתקבלות 2הודעות האזהרה הבאות
המתייחסות ל 2המשפטי בשורה ) 38מפני איבוד מידע בהמרות(:
Ratio.cpp(38) : warning C4244: '=' : conversion from 'float' to 'int', possible loss of data
Ratio.cpp(38) : warning C4244: '=' : conversion from 'float' to 'int', possible loss of data
כיצד אפשר להמנע מה ,כלומר ,מה לעשות כדי שה לא יופיעו?
הערה:
בתוכנית ישנ 2שורות ) 34ו (46של הצהרות משתני מטיפוס intו 4שורות ),6
40 ,35ו (43מטיפוס .doubleמתוכ 2 ,שורות ) 6ו (34מיועדות לנתוני
)ממשיי או שלמי בהתאמה( ושאר השורות מיועדות למנות שונות שלה 3מה
למנות ממשיות ) (ratio1-ratio3ואחת למנה שלמה ).(ratio4
הסברי&:
חלו הריצה מציג אותו ער( של 2למשתני ) ratio2ממשי( ו ) ratio4של( ,ובכל
זאת ,ערכיה אינ זהי .כיצד אפשר לראות זאת? אחת הדרכי הינה להתבונ
בחלו ) Watch1החלו השמאלי התחתו בתמונה בהמש(( .כדי לקבל אותו ,נשי את
לסמַ ( ) ,(Run to Cursorלמשל,
ה ָסמַ ( )ה (Cursorבתחילת שורה 47ונבצע הרצה'עד' ָ
ע"י הקשת המקשי > ,<Ctrl+F10או ע"י הקשת העכבר בצלמית
(.
בתמונה בהמש( אפשר לראות שאכ הסמ עומד על שורה 47לפי 3קריטריוני :יש
בשוליי השמאליי של התוכנית ח Bצהוב המצביע על )"מאיר"( שורה זו; מימי לו
מצוי הסמ עצמו )קטע אנכי "מהבהב" לפני ;(coutובצד ימי של שורתהמצב של החלו
)למטה( כתוב) Ln 47 Col 1 :כיתוב המציי את מיקו הסמ שורה וטור(.
כפי שרואי בחלו ) Watch1השמאלי התחתו ,כרטיסיה חמישית( הער( של ratio4הוא
,2בעוד שהער( של ratio2הוא למעשה ,2.0כי כאשר מנה שלמה של 2משתני שלמי
מוצבת במשתנה ממשי )שורה ,(40היא מומרת למספר ממשי ו 2הופ( להיות .2.0
______________________________________________________________________
57
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
כ( אפשר לראות שהקלטי השלמי מהמשתמש ,של המספרי 20ו ,7כאשר ה
מוכנסי לתו( משתני ממשיי ,ה מומרי אוטומטית לממשיי )שורה 21בתוכנית
ושורות 12בחלו ,(Watch1ואז המנה שלה) ratio1 ,שורה 35בתוכנית ושורה 5
בחלו ,(Watch1ממשית כצפוי .כאשר ה מוכנסי לתו( משתני שלמי ה הופכי,
אכ ,לשלמי )שורה 38בתוכנית ושורות 34בחלו .(Watch1אילו היינו מקלידי
ממשיי אמיתיי ,כמו 20.0ו 6.9בשורה ,21ההצבות בשורה 38היו ממירות אות
ל intע"י קיצו Bחלק השבור ) 6.9היה הופ( להיות ,(6.0ולכ האזהרות למעלה.
כמוכ ,כאשר מציבי את המנה של 2ממשיי בתו( משתנה מטיפוס של )שורה ,(46
המנה הממשית המתקבלת ,2.85714 ,מומרת ע"י קיצו Bלמספר השל .2אילו היינו
מקלידי את הממשיי 20.0ו ) 6.9בשורה ,(21אזי המנה הממשית ) 2.89855בער((
היתה הופכת ל 2ב ) ratio4שורה 8בחלו ,(Watch1ובניגוד לכ( ratio2 ,היה מקבל
)שורה (40את הער( ) 3.0במקו !(2.0בידקו זאת! למה?
לבסו ,,אפשר לראות כא חלו חדש ,חלו( מחסנית'הקריאות ),(Call Stack Window
למטה בצד ימי .בחלו זה אפשר לראות שהרצת התוכנית צעדאחרצעד מצויה כרגע
לפני שורה 47בפונקציה ,divideלפני שורה 30ב checkוג לפני שורה 16ב .main
______________________________________________________________________
58
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
)ו( .ניפוי שגיאות )(debugging
מסנניקלט בתוכניות ,תפקיד למנוע שגיאות הרצה בעת ריצת התוכניות .למעשה,
ישנ 3סוגי עיקריי של שגיאות :שגיאות הידור ,שגיאות הרצה ושגיאות לוגיות.
הסוג הראשו ,שגיאות הידור ,הנקרא ג שגיאות תחביר ,נובע בגלל סיבות ,כמו:
טעויות כתיב ,השמטת ';' ,שימוש במשתנה לא מוצהר ,קריאה לפונקציה שלא
הוצהרה או שלא הוגדרה וכד' .בדר(כלל קל לתק שגיאות הידור ,כי כאשר
המהדר נתקל בשגיאה כזו הוא מודיע על כ( בחלו פלט ההודעות )החלו השמאלי
התחתו( שבו מוצגת רשימת הודעות השגיאה או האזהרה ומידע על כל אחת מה.
שגיאות הרצה ה שגיאות הנובעות מצירו ,פקודות ,ההופ( להיות בלתי חוקי
במהל( ריצת התוכנית ,למרות התחביר התקי .כ( למשל ,ביטוי ע פעולת חילוק,
שבו ביטוי המכנה מקבל את הער( ,0בשלב כלשהו של הריצה ,יגרו לשגיאת
הרצה .שגיאות הרצה ,כמו שגיאות הידור ,קל יחסית לתקנ ,כי אז פעולת הריצה
נפסקת ומקבלי הודעה מתאימה .בכל זאת ,יש לבצע "בדיקת כל המקרי" כדי
למנוע את היווצרות של שגיאות אלה.
שגיאות לוגיות גורמות לתוכנית לבצע פעולה אחרת מאשר התכוונו אליה ,כמו
למשל ,בפעולת חילוק של שלמי לא נקבל את החלק השבור של המנה .שגיאות
אלה קשות לאיתור ,ואז צרי( להשתמש במנפה טעויות )מנפה (debuggerכדי
לגלות את מקור השגיאה.
המנפה מבוסס על 2טכניקות .האחת ,הינה סריקת )מעקב( ִדיָ אגִ ינְ ג של התוכנית באחת
מהשיטות כמו :צעדכניסהלפונקציה ) ,(Step Intoצעדמעללפונקציה )(Step Over
ועוד .הטכניקה השניה ,הינה התבוננות בחלו( Watchבערכי המשתני ובהשתנות
תו( כדי סריקת ִדי ָCאגִ י ְנג של התוכנית.
ההפעלה של סריקת ִדי ָCאגִ י ְנג בשיטת צעד'כניסה'לפונקציה ) (Step Intoנעשית ע"י
הקשה על המקש > <F11או ע"י הקשת העכבר בצלמית
.לאחר הקשה ראשונה
כזו מתבצע תהלי( הידור התוכנית ,וכאשר אי שגיאות תחביר" ,מוארת" השורה
הראשונה אחרי mainע"י ח Bצהוב .כל לחיצה נוספת על > <F11גורמת לביצוע
השורה הנוכחית ו"הארת" השורה הבאה .א השורה הנוכחית מכילה קריאה
______________________________________________________________________
59
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
לפונקציה ,אז > <F11גור לכניסה לתו( הקוד שלה ולהארת השורה הראשונה
אחרי הכותרת שלה .שימוש חוזר שוב ושוב ב > <F11מאפשר לסרוק את הביצוע
של כל התוכנית בשלמותה צעדאחרצעד.
ההפעלה של סריקת ִדי ָCאגִ י ְנג בשיטת צעד'מעל'לפונקציה ) (Step Overמופעלת ע"י
המקש >) <F10או ע"י הקשת העכבר בצלמית
( .הפעולה של > <F10דומה ל
> <F11פרט לאות שורות ע קריאה לתתפונקציה .במקרי כאלה ,במקו
להכנס לתו( קוד הפונקציה ולבצע סריקת ִדי ָCאגִ י ְנג שלה ,המחשב מבצע את כולה
כאילו היתה פקודה אחת )ללא כניסה לקוד שלה( .באופציה זו משתמשי עבור
פונקציות ,שכבר נבדקו ונופו משגיאות ,או שאיננו רוצי לנפות את תוכנ בגלל
סיבות אחרות ,כמו מגבלות זמ .ע"י שימוש חוזר שוב ושוב ב > <F10אנו יכולי
לסרוק את הביצוע של כל התוכנית בשלמותה פונקציהאחרפונקציה.
שיטות סריקה נוספות:
שתי שיטות הסריקה למעלה ניתנות לשילוב בעת ההרצה של כל תוכנית מחשב ,וכ(
ג מומל Bלעבוד אית בהתא לצור( .אבל ישנ אופציות נוספות ,כמו:
צעד'יציאה'מפונקציה ) (Step Outע"י המקשי >) <Shift+F11או ע"י הקשת
העכבר בצלמית
( ,למשל ,כאשר נכנסי לתו( הספריה שבה מוגדרי
<< coutאו >> cinורוצי לחזור לתוכנית עצמה;
סיו&' ִדיָ אגִ ינְ ג ) (Stop Debuggingע"י המקשי > ,<Shift+F5כשמוצאי את
הָ אג )טעות(;
סריקה'מחודשת ) (Restartע"י המקשי > ,<Ctrl+Shift+F5כאשר ישנה הרגשת
פספוס של שורה קודמת ורוצי להתחיל את הסריקה מחדש .במקרה כזה מומלB
לסמַ ( ) ,(Run to Cursorלמשל ,ע"י הקשת המקשי ><Ctrl+F10
לבצע הרצה'עד' ָ
לאחר שנעביר את הסָ מַ קוד לכ לשורה ממנה נרצה לבצע סריקה מחודשת.
הטכניקה השניה של ניפוי שגיאות היא התבוננות בחלו( ,Watchהעשוי להכיל שמות
משתני וביטויי מורכבי יותר ולהציג את ערכיה .המשתני יופיעו בחלו ,Watch1
כמודג בתמונה בסעי) ,ה( ,לאחר שנקליד אות ש שורהאחרשורה.
______________________________________________________________________
60
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
)ז( .סיכו&
הסיכו יתייחס לשני המושגי המופשטי העיקריי שפגשנו בפרק :אופרטורי
בוליאניי וביטויי בוליאניי .אלא שהדיו יורחב לאופרטורי וביטויי בכלל.
) .(1אופרטורי& )פעולות(
בשפה יש מספר רב של אופרטורי )פעולות( מסוגי שוני הנותני לה גמישות
רבה .ה פועלי על ביטויי )שיידונו לאחר מכ( ,ותמיד יש לה תוצאה תוצאת
הפעולה .נתאר אות בהמש( בצורה תמציתית לפי הסיווג הבא :אופרטורי
חשבוניי )אריתמטיי( ,אופרטורי השמה ,אופרטורי השוואתיי )של יחסי סדר(,
אופרטורי בוליאניי )לוגיי( ,אופרטור הפסיק ואופרטורי של סיביות )אבל,
קיימי אופרטורי נוספי ,כמו אופרטורי הקלט/פלט >> ו << בהתאמה ועוד(.
אופרטורי& חשבוניי& )אריתמטיי&(
האופרטורי& החשבוניי& % , / , * , - , + :ה אופרטורי& דו'מקומיי& )ִ ינ ִָריי&(
נדי&( ,אחד מכל צד של האופרטור ,א( ,האופרטורי +ו -
ע 2ארגומנטי& )אוֶֹ ַר ִ
הינ ג אופרטורי& חד'מקומיי& )אנ ִָריי&( 5 .האופרטורי ה ִCינ ִָריי מחזירי
ער( שהוא תוצאת הפעולה )סכו ,הפרש ,מכפלה ,מנה ושארית בהתאמה(.
האסוציאטיביות שלה הינה משמאל לימי ,כלומר ,א הפעולה מופיעה מספר
פעמי בזה אחר זה ,אז הסדר יהיה משמאל לימי .הפעולות המתבצעות על יד ה
בהתא לצפוי ,פרט לשני מקרי .האחד הוא חילוק שלמי אשר מתבצע תו(
קיצו Bהמנה המתמטית )כמו (14 / 5 = 2 :כאשר אינה שלמה .המקרה השני הוא
השארית )כמו , 14 % 5 = 4 :ולא (14 % 5 = 0.8 :שאיננה מוגדרת לממשיי .בשני
מקרי אלה התוצאה עבור ערכי שליליי הינה תלויית גרסה .בנוס ,,כאשר 4
האופרטורי הראשוני פועלי על ביטויי חשבוניי מטיפוסי שוני ,כמו
שלמי וממשיי ,ה יבצעו המרה של התוצאה לטיפוס הגדול ביותר )מבחינת
הזכרו( והתוצאה שלה תהיה בהתא לטיפוס זה.
אופרטור ההשמה
אופרטור ההשמה הוא אופרטור ִCינ ִָרי ,המיוצג ע"י תו שוויו יחיד = .הקדימות שלו
נמוכה מאד ,ורק לאופרטור הפסיק קדימות נמוכה יותר .האסוציאטיביות שלו
הינה מימי לשמאל ,כלומר א הפעולה מופיעה מספר פעמי בזה אחר זה ,אז
______________________________________________________________________
61
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
הסדר יהיה מימי לשמאל )כמו פעולת החזקה )!( ,ובניגוד לרוב הפעולות האחרות(.
הפעולות המתבצעות על ידו ה :חישוב הביטוי מימי; המרת הביטוי הימני לטיפוס
המשתנה משמאל )א צרי((; הצבת הער( המתקבל לתו( המשתנה משמאל;
והחזרת הער( של אותו משתנה ,ער( שהוא התוצאה של האופרטור .תוצאה זו ניתנת
להדפסה ,למשל ,כמו ע"י המשפט הבא ,cout << (x = 35.7); :שידפיס 35.7
א xמטיפוס ממשי 35 ,א מטיפוס intואת התו ' '#א מטיפוס .char
אופרטורי השמה עצמית
אופרטורי אלה -- , ++ , %= , /= , *= , -= , += :ה ג חשבוניי וג של
השמה .למשל ,עבור האיתחול int x = 30; :המשפט x /= 4; :ישי את
המנה 7ב ,xואז ,המשפט x %= 4; :ישי את השארית 3ב %=) xפועל רק על
אוַֹ ֶGרנדי שלמי( 2 .האופרטורי האחרוני ,של הגדלה עצמית והקטנה עצמית,
ה אIנ ִָריי בעוד ש 5הראשוני ִCינ ִָריי .בדומה להשמה ,האסוציאטיביות של
כל ה ִCינ ִָריי הינה מימי לשמאל .פעולות אלה ניתנות לשירשור ,כמו למשל ,עבור
האיתחול int x = 30, y = 9; :המשפט y %= x /= 4; :יגרו לכ( ש x
יכיל את הער( 7ו yיכיל את הער( .2הער( 7הוא ג התוצאה של הפעולה =,/
והער( 2הוא ג התוצאה של הפעולה = .%כדי לשרשר אופרטורי כאלה יש
להקפיד על כ( שבצד שמאל של כל אחד מה יופיע משתנה ולא ער( מספרי ,כ(
שהביטוי (y %= 30 /= 4) :אינו תקי ,כי 30איננו משתנה.
האופרטורי האIנ ִָריי של הגדלה/הקטנה עצמית מוקדמת/מאוחרת ++ו ,--
כול פועלי על משתני .כמוכ ,כול משני את ער( המשתנה ב ,1וכול
מחזירי תוצאה תוצאת האופרטור .כ( למשל ,עבור המשפט x = y = 3; :תוצאת
האופרטור ) (++xהיא ,4א( התוצאה של האופרטור ) (y++היא ,3למרות ש yיכיל
בעקבותיה את ,4ואכ ,המשפט ;) cout << (y++ידפיס .3כמוכ מתקיימות
השקילויות הבאות ,מנקודת מבט של תוצאת הביטוי ותוצאת הלוואי ) (side effectשל
ההצבה:
3הביטויי הבאי הינ שקולי) ++x, x += 1, x = x + 1 :א( לא ;(x++
וג 3הביטויי הבאי שקולי) --x, x -= 1, x = x - 1 :א( לא .(x--
תפקיד של כל אופרטורי ההשמה העצמית לקצר את הכתיבה של אות ביטויי
ע פעולות חשבוניות ופעולת הצבה ,ובכ( ג לשפר את הקריאות שלה ,בהיות
התרגו לשפת C++של ביטויי בשפה הטבעית ,כמו הגדל/הקט פי/ב.
______________________________________________________________________
62
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
אופרטורי& השוואתיי& )של יחסי סדר(
האופרטורי& ההשוואתיי& ,שכול ִCינ ִָריי ,הינ . != , == , <= , < , >= , > :שני
הארגומנטי שלה )אחד מכל צד( הינ מספריי ,א( התוצאה שלה הינה
בוליאנית ) 1או ,(0ולכ ,ה ניתני לקישור ע האופרטורי הבוליאניי )שיוצגו
ג בהמש(( ,כמו במשפט ההשמה הבא:
;)b = (3 < 7) || (5 >= 5) && (4 == 6
נית להוריד את סימני הסוגריי ממשפט השמה זה ,היות והקדימות שלה גבוהה
מזו של האופרטורי הבוליאניי .בכל זאת bיקבל את הער( 1ולא את ,0כי
הקדימות של && גבוהה מזו של || ,ולכ המשפט הנ"ל שקול למשפט:
;)b = 3 < 7 || (5 >= 5 && 4 == 6
כפי שנית לראות במשפט האחרו שבו סימני הסוגריי מיותרי ,מומל Bלהשתמש
בה כדי להקל על הבנת המשפטי ,ולפחות ,בכל מקו שבו ה מסייעי לכ(.
אופרטורי& בוליאניי& )לוגיי&(
האופרטורי& הבוליאניי& ,שנידונו בהרחבה בסעי) ,ב( בפרק זה ,ה|| , && :
ה ִCינ ִָריי ,והאופרטור האIנ ִָרי ! .התוצאה המוחזרת שלה היא תמיד או 0או .1ה
פועלי על ביטויי בוליאניי ,והפעולות המתבצעות על יד ה בהתא ללוחות האמת
שלה .למשל ,הביטוי ) (!0מחזיר את התוצאה (0 && b) ,1מחזיר את התוצאה 0לכל
ער( של הביטוי ,bו ) (1 || bמחזיר את התוצאה 1לכל ער( של .bהאסוציאטיביות
שלה ,כמו של האופרטורי החשבוניי ,הינה משמאל לימי.
אופרטור הפסיק
אופרטור הפסיק הינו ִCינ ִָרי והאסוציאטיביות שלו משמאל לימי ,כלומר ,הוא
מבטיח את חישוב הארגומנט )האוַֹ ֶGרנד( השמאלי לפני הימני .א exp1ו exp2
הינ ביטויי )קיצור של ,(expressionאז הביטוי המורכב ) (exp1, exp2יחשב
תחילה את הביטוי ,exp1אח"כ את הביטוי ,exp2ולבסו ,,יחזיר כתוצאה את הער(
המחושב של .exp2כ( למשל ,לאחר ביצוע 2המשפטי הבאי:
;)a = (b += 1, 2 * c - b
;int a, b = 2, c = 3
הער( של שלושת המשתני יהיה .3הסוגריי בדוגמא הכרחיי כי לאופרטור
הפסיק יש עדיפות הכי נמוכה .בד"כ ,השימוש באופרטור זה אינו מומל ,Bכי הוא
______________________________________________________________________
63
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
מקשה על הבנת המשפט .כ( למשל ,המשפט השני למעלה יהיה ברור הרבה יותר
א הוא יכתב בצורה מפוצלת לשני משפטי& באופ הבא:
;b += 1
;a = 2 * c - b
;int a, b = 2, c = 3
אופרטורי& של סיביות
האופרטורי& של סיביות )ביטי& (bitsהינ) & :וג() | ,או() ~ ,לא() >> ,(XOR) ^ ,הזזה
ימינה( ו << )הזזה שמאלה( .לא קיי טיפוס משתנה לסיבית ,שהינה יחידת
הזכרו המינימלית ,לכ הטיפול בסיביות נעשה רק באמצעות האופרטורי שלה.
הדיו בנושא זה חורג מתחו עניננו ולכ לא יורחב .בכל זאת 8 ,סיביות שוות
לזכרו של בית אחד ,כאשר בית היא יחידת הזכרו הבסיסית עבור טיפוסי
המשתני .הטיפוס charתופס לפחות 1בית short ,לפחות 2בתי long ,ו float
לפחות 4בתי ,ו doubleלפחות 8בתי )ראו סעי ,ט' בפרק .(2
טבלת סדר קדימויות של האופרטורי&
טבלה זו קובעת 9דרגות עוצמה לכל האופרטורי שפורטו למעלה ,כאשר עוצמה 1הינה
בעלת העדיפות הראשונה לביצוע .בתו( כל טור בטבלה ,סדר הקדימויות הוא לפי סדר
הופעת האופרטורי ,משמאל לימי או הפו( ,בהתא לאסוציאטיביות של כל אופרטור.
8
9
,
)פסיק(
=
=+
7
6
&&
||
)גם(
)או(
)לוגי( )לוגי(
3
2
1
5
4
==
<
+
*
++
=!
=<
-
/
--
=-
>
=*
=>
=/
)יחסי סדר(
%
ָרי(
)-אּונִ
)פעולות(
)חשבון(
ָרי(
)+אּונִ
! )לא(
)לוגי(
=%
)השמה(
הערה :השוו טבלה זו ע ה ,Helpה' Indexוהפריט .Precedence of operators
הערה:
במקרה של ריבוי האופרטורי -- ,++באותו ביטוי ,אי כללי לסדר הביצוע.
______________________________________________________________________
64
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
) .(2ביטויי&
כל ביטוי מאופיי ע"י תוצאה וטיפוס .החישוב של תוצאת הביטוי )ג :ער"
הביטוי( נעשה באמצעות האופרטורי ,והמחשב מחזיר ער( זה לפי טיפוסיה.
נית לסווג ביטויי ,מצד אחד לפי :ביטויי משתני )שנידונו בפרק הקוד(
לעומת ביטויי קבועי ומצד שני לפי ביטויי פשוטי לעומת ביטויי מורכבי.
בנוס ,,נית לסווג לפי טיפוסיה.
קבועי& )פשוטי&(
קבוע הוא ביטוי שהער( שלו קבוע ,אינו יכול להשתנות .דוגמא לביטוי קבוע הוא
הקבוע המספרי השל ,שהוא פשוט מספר של )אפס ,חיובי או שלילי( .הוא יכול
להיות כתוב בבסיס ,10או ) 8או ְֹקטָ לִ י( ,או ) 16הֶ ְקסַ ֶד ִצימָ לִ י( .קבוע של& עשרוני
בבסיס 10הוא רצ ,של ספרות עשרוניות ,שהראשו בה אינו אפס ,כמו .1234
קבוע של& או ְֹק ָטלִ י )בבסיס (8מתחיל בספרה אפס ומכיל ספרות רק בי 0ל 7
)ללא 8ו (9כמו ,011שערכו בבסיס 10הוא .(1⋅8+1 =) 9קבוע של& הֶ ְק ַס ֶדצִ ימָ לִ י
)בבסיס (16הוא רצ ,של ְספָ רוֹת הֶ ְק ַס ֶדצִ ימָ לִ יוֹת )מ 0עד fאו ,(Fהמתחיל בתווי 0x
או ,0Xכמו 0xa9שערכו בבסיס 10הוא .(16⋅a+9 = 16⋅10+9 =) 169
לקבועי מספריי )מטיפוס (intיש 3רמותדיוק :רמת'דיוק קצרה )(short int
אמצעית ) (intורמת'דיוק ארוכה ) .(long intהקצרה תופסת לפחות 2בתי )16
סיביות( בזכרו ,ואז ,התחו שלה הוא בי -215לבי ,215-1בעוד שהארוכה תופסת
לפחות 4בתי ) 32סיביות( בזכרו ,ואז ,התחו שלה הוא בי -231לבי .231-1כמו
כ צריכי להתקיי עבור 2כללי:
א) .רמתדיוק ) ≥ (shortרמתדיוק ) ≥ (intרמתדיוק ;(long
ב) .רמתדיוק ) > (shortרמתדיוק .(long
כ( למשל ,בסביבת ) Visual C++רמתדיוק ) = (intרמתדיוק ,(longובסביבת
) Turbo C++רמתדיוק ) = (intרמתדיוק .(short
______________________________________________________________________
65
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
כדי לציי שרמת דיוק של קבוע של הינה ארוכה מסיימי אותו ע האות ,L
כמו .0xaeL ,011L ,8L :באופ דומה קבועי מטיפוס unsignedיהיו ע סיומת
התו ,Uוקבועי ממשיי מטיפוס ) floatבמקו (doubleיהיו ע הסיומת .F
קבוע של מסוג אחר הוא הקבוע התווי מטיפוס .charקבוע זה מאופיי ע"י התו
'\' אשר אחריו תו אחד או מספר תווי נוספי ,כמו '\n' :תו שורהחדשה.
החשיבות של תו זה בגלל הקושי להקישו בחלו עור( ,כי בניגוד לרוב המקשי
האחרי ,המקש > <Enterגור למעבר לשורה חדשה ולא להדפסת התו של שורה
חדשה .כאשר התווי הנוספי ,אחרי '\' ,מייצגי קבוע של )בבסיס או ְֹקטָ לִ י(,
אז הוא אחד מ 256התווי הקיימי לפי קוד .ASCIIכ( לדוגמא ,נבחי בי
הקבועי השלמי הבאי) 062 ,62 :בבסיס ,8ושערכו העשרוני ) 0x62 ,(50בבסיס
,16שערכו העשרוני (98ו ') '\062שערכו העשרוני ,כאמור ,50 ,ולכ הוא התו ' '2של
הספרה .(2
קבועי ,אחרי לגמרי ,הינ הקבועי המחרוזתיי רצ ,תווי הכלואי בי מרכאות
כפולות )"( מקדימה ומאחור ,כמו לדוגמא ,"2 b or ! 2 b" :המחרוזת הריקה ""
והמחרוזת "שתי \nשורות ."\nיש לשי לב לכ( ש ') '\nתו( שונה מ ") "\nמחרוזת
בת תו אחד( ,למרות שהדפסת גורמת לתוצאה זהה מעבר לתחילת שורה חדשה.
למעשה ,כל מחרוזת )וכ( ג " ("\nתופסת בית אחד נוס ,בזכרו עבור תו סיו,
שהינו הכרחי לכל מחרוזת )ג לריקה( .תו סיו מחרוזת נקרא תו סו'1מחרוזת
והוא מיוצג ע"י ' ,'\0שהינו תו'שקו ,1כלומר בלתינראה .מכא ,שקבוע מחרוזתי
ע nתווי )נראי ,לא שקופי( תופס ,למעשה n+1 ,בתי בזכרו ,בפרט,
המחרוזת הריקה "" מכילה בדיוק רק את התו סו,מחרוזת '.'\0
ביטויי& מורכבי&
בסעי ,קוד ראינו קבועי פשוטי .יתכנו ג ביטויי קבועי מורכבי המתקבלי
ע"י הפעלת אופרטורי על קבועי פשוטי ,כמו הביטוי המורכב 2 - 1 / 3
)שהתוצאה שלו הינה 2מטיפוס .(intבאופ כללי ,הקבוע והמשתנה ה ביטויי
פשוטי .לעומת ,ביטויי& מורכבי& מתקבלי ע"י הפעלת אופרטורי ופונקציות
על ביטויי פשוטי ,או על ביטויי מורכבי פחות.
______________________________________________________________________
66
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
כדי להבי זאת נתבונ במשפט הבא ,הנעזר בפונקצית השורש הריבועי sqrt
מתו( הספריה ,math.hהמופיע אחרי משפט האיתחול ;:int n = 1
;))n = (n != (sqrt (9 + '7') == 8
יש בו 3קבועי 2 ,מופעי של משתנה אחד 4 ,אופרטורי ופונקציה אחת .נעקוב
אחר דר( החישוב שלו.
תתהביטוי שיחושב ראשו הוא הביטוי החשבוני 9+'7' :המחזיר ער( של 64
)כי הער( התווי של התו ' '7הוא 55ופעולת החיבור ממירה אותו ל 55מטיפוס .(int
תתהביטוי השני הוא ביטוי מסוג חדש ביטוי פונקציונלי,sqrt (9+'7') :
המחזיר את התוצאה הממשית 8.0של השורש הריבועי של .64
תתהביטוי שיחושב אחריו (sqrt (9+'7') == 8) :הוא ביטוי בוליאני )לוגי(
המשווה ,בי 8לבי .8.0למרות השוני בטיפוסי הוא מחזיר את הער( ") 1אמת"(,
כי האופרטור == ממיר את ה 8השל לטיפוס ממשי הטיפוס doubleשל
הפונקציה .sqrt
תתהביטוי הבא ג הוא ביטוי בוליאני )לוגי((n != (sqrt (9+'7') == 8)) :
בודק קיו שונות בי הער( הבוליאני 1מימי לפעולה =! לבי הער( הנוכחי 1של
המשתנה nמשמאל לפעולה ,ולכ הוא מחזיר את הער( ) 0כי ה אינ שוני(.
תתהביטוי האחרו הוא ביטוי ההשמה,n = (n != (sqrt (9+'7') == 8)) :
המציב בתו( המשתנה nאת הער( החדש .0זוהי ג התוצאה של הביטוי המורכב
כולו ,כי התוצאה של ביטוי השמה הוא בהתא לער( המצוי במשתנה באג ,שמאל
לאחר ההצבה .תוצאה זו ניתנת אפילו להדפסה ,למשל ,ע"י המשפט הבא:
;) ))cout << ( n = (n != (sqrt (9 + '7') == 8
התוצאה של ביטוי השמה יכולה לשמש ג כער( בוליאני ,כמו בדוגמא הבאה:
;if (x = 5 - y) cout << x
זהו משפט תקי רק תאורטית ,א( לא מומל Bמעשית ,ולכ הוא גור לאזהרה
המתקבלת בחלו פלט ההודעות" :אפשרות של הצבה לא תקינה" .האזהרה נובעת
בגלל החשש לטעות ושכוונת המתכנת ,למעשה ,היתה לשימוש בביטוי בוליאני:
;if (x == 5 - y) cout << x
______________________________________________________________________
67
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
25/04/2010
תרגיל מס' ' 3הסתעפויות )(I
בעיה )א( :תרגול ביטויי& לוגיי&
) .(1נתוני ביטויי לוגיי.b3 = (2 != 5) ,b2 = (5 == 7) ,b1 = (1 <= 6) :
חשבו את הביטויי הבאי רצוי תחילה בע"פ ואח"כ בעזרת תוכנית ,שתכיל
את הביטויי ע תוספת של כל הסוגריי בהתא לסדר הנכו.
|| b1 && b3) .1
|| b1) && b3) .2
(b2 && b3
(b2 && (b3
(! b1 && b2 || ! b3 ) .3
(! (b1 && b2 || ! b3)) .4
((b1 == b3) || (b1 == b2) && (b3 == b2)) .5
((b1 == b3) || b1 == b2 && (b3 == b2)) .6
) .(2קיימי משתני בוליאניי aו .bפשטו את הביטויי הלוגיי הבאי ,כלומר ,כיתבו
)ללא תכנות( ביטויי שקולי פשוטי יותר באמצעות תכונותיה של האופרטורי
הלוגיי ,ובידקו את תשובותיכ ע"י כתיבה של לוחות האמת שלה:
(a || b || ! a && ! b) .1
(! (! a || b) && ! a) .2
רמז :שימו סימני סוגריי בהתא לסדר הנכו והשתמשו בחוקי ֶדהמוֹרגַ.
בעיה )ב( :מקסימו& )מינימו&( בי( 4מספרי&
כיתבו תוכנית למציאת המספר המקסימלי )המינימלי( בי 4מספרי.
בעיה )ג( :נוסחת הֵ ירוֹ( )(Heron
כיתבו תוכנית לחישוב שטח משולש לפי שלוש צלעותיו בעזרת נוסחת הֵ יר ֹו:
_________________
)S = √ d · (d - a) · (d - b) · (d - c
כאשר c ,b ,aה הצלעות d ,הוא מחצית ההיק S ,,השטח ,ו S2ריבוע שטח
המשולש .התוכנית תדאג לוודא קיו )כמו של "המשולש" .(2,4,7
הערה :תנאי המשולש לקיומו ,שסכו 2צלעות גדול מהשלישית ,שקול ל .S2 = S2 > 0
בעיה )ד( :מספרי& רומיי&
הכינו תוכנית שתהפו( כל מספר טבעי )עד (5000לכתב רומי .כ( ,עבור הקלט,1078 :
הפלט יהיה.(I = 1 ,V = 5 ,X = 10 ,L = 50 ,C = 100 ,D = 500 ,M = 1000) MLXXVIII :
______________________________________________________________________
68
פרק :3משפט if
ד"ר עוזי ערמו
© Copyright 2024