Вопросы
Задача
Что является результатом каждого из следующих выражений?
Expression X: 3 % 4 – 10 * 5
Expression Y: 5 + 11 / 2 * 2.0
Expression Z: 100 / 0
Варианты:
1.
X: -47
Y: 10.0
Z: 0
2.
X: 1
Y: 10.0
Z: 0
3.
X: -47
Y: 15.0
Z: ERROR
4.
X: -47
Y: 10.0
Z: ERROR
Ответ: 3.
Присваивание
Мы видели много выражений со знаком равенства в предыдущих примерах.
Все они использовали оператор присваивания.
Синтаксис оператора присваивания представляет собой размещение переменной на левой стороне знака равенства, выражения на его правой стороне и точки с запятой в конце.
Смысл или семантика оператора присваивания – это присвоить значение, вычисленное выражением на правой стороне, переменной на левой стороне, и исходное значение, хранимое в переменной, будет заменено.
Это обозначение может быть немного запутанным, поскольку в большинстве утверждений присваивания, левая сторона может быть не равна правой стороне в математическом смысле.
Например, вы можете иметь что-то вроде, а = а + 1;
Это не корректно в качестве математического выражения, но это верное утверждение присваивания.
Переменная здесь имеет начальное значение 1, и ее значение будет изменено на 2 после присвоения.
Для определенного типа существует набор действительных операторов, которые могут быть применены к этому типу.
Если кто-то хочет применить некоторый оператор, который действителен только для другого типа, необходимо преобразование типов, чтобы преобразовать тип данных из одного типа в другой.
Преобразование типа может быть сделано двумя способами: это явные и неявные преобразования.
Неявное преобразование изменяет значение одного типа в другой без специальной инструкции от программиста.
Например, целый тип int разрешено присваивать типу float, хотя при этом может быть потеряна точность.
Основное правило заключается в том, что неявное преобразование разрешено, если диапазон значений первого типа является подмножеством второго.
Его часто называют расширяющим преобразованием.
Обратное это сужающее преобразование, которое, как правило, не допускается без явного преобразования.
Явное преобразование выполняется приведением типов.
Приведение типов делается путем размещения имени целевого типа в скобках перед типом данных, которые будут преобразованы.
Например, если dValue является double переменной, компилятор не допустит присвоения int или float без преобразования явного типа, указав int или float в скобках.
Далее, мы вернемся к примеру CourseGrade и используем то, что мы только что узнали о переменных, объявлениях, типах данных и арифметических выражениях, чтобы получить более глубокое понимание того, как эта программа выполняется.
Выделение памяти
Давайте теперь используем пример СourseGrade для того, чтобы проиллюстрировать эффект объявления и выполнения программы.
Как уже говорилось, объявление идентификатора, в дополнение к определению его типа данных, также позволяет компьютеру делать выделение памяти, когда программа выполняется.
В этой программе, объявляются 7 идентификаторов, а именно examweight, labWeight, hwWeight, examScore, labScore, hwScore и finalGrade.
Я буду использовать схему, которая показывает набор из ячеек, чтобы проиллюстрировать выделение памяти, когда переменная объявлена.
Это только для иллюстрации и объем памяти, конечно отличается от ячейки.
Если объявление int examWeight сделано, пространство памяти выделяется в соответствии с размером типа данных, в данном случае int.
Присвоение значения 70 для examWeight приведет к инициализации значения, хранимого в памяти, до 70. В компьютере, значение 70 на самом деле представлено как строка битов 0 и 1.
Объявление и инициализация для labWeight и hwWeight проходит через аналогичный процесс.
Объявление для examScore выделяет достаточно памяти для хранения числа с плавающей точкой типа double. Большинство реализаций для double требует 8 байт, поэтому размер будет отличаться от int, который требует 4 байта.
Подобное выделение памяти будет сделано для labScore, hwScore и finalGrade.
Я буду использовать здесь другой цвет, чтобы проиллюстрировать, что int и double имеют разные требования к памяти.
Поскольку значения не были присвоены для этих переменных, их значения не известны.
Фактически, сначала им должны быть присвоены значения до того, как может быть сделана на них ссылка.
После того, как объявления выполнены, программа предложит пользователю ввести значения для examScore, labScore и hwScore.
Предположим, что пользователь ввел 90,0 для examscore.
Обратите внимание, что даже если пользователь ввел 90, без десятичной точки, значение будет преобразовано в число с плавающей точкой.
Опять же, я использую здесь другой цвет, чтобы отличить double тип от int типа, который находится в синих ячейках.
Аналогично, значение 85,0 вводится для labScore, и 80,5 вводится для hwScore.
Чтобы продолжить выполнение кода, будет выполнен другой оператор присваивания, который изменяет значение examScore.
Вычисление выражения справа от оператора присваивания сначала вычисляет выражение внутри круглых скобок.
Значение examWeight извлекается из памяти, а затем делится на 100,0.
Следует отметить, что examWeight представляет собой целое число, и если оно делилось бы на другое целое число 100, то результатом был бы ноль.
Но так как мы используем 100.0, которое является числом с плавающей точкой, результатом деления будет число с плавающей точкой 0.7.
Значение examScore затем будет извлечено из памяти и умножится на 0,7.
Полученное значение 63,0 затем будет присвоено переменной на левой стороне оператора присваивания.
Результат выражения заменит исходное значение в памяти для examscore новым значением 63.0.
Аналогично, значения для labScore и hwScore обновятся и, наконец, значение finalGrade будет рассчитано путем добавления обновленных значений для examScore, labScore и hwScore.
Полученное значение 88,05 затем будет присвоено участку памяти для finalGrade.
Во время стадии анализа задачи при проектировании исходной задачи, было определено, что веса экзаменов, лабораторных и домашних заданий должны быть предварительно определены, и их значения должны быть одинаковыми для всех студентов в том же курсе.
Если мы хотим предотвратить случайное изменение весов, мы объявим эти идентификаторы как константы, поставив final в качестве ключевого слова в начале объявления.
В некотором смысле, вы можете думать об этом как запереть ячейку памяти и запретить любую попытку изменить ее значение в другой части программы.
Можно сказать, что, если студент сдал плохо экзамены, но сделал хорошо лабораторные работы, попытка уменьшить вес для экзамена и увеличить вес для лабораторных будет блокирована.
