Операторы в программировании: что это и зачем они нужны?


Что такое сигнатура в программировании: терминология и примеры

Что такое консоль в программировании, отличие от командной строки

Библиотеки в программировании: мощный иструмент для создания чистого кода

Системы программирования: понятие и виды

Что такое framework? Объяснение для новичков
Операторы в программировании — это одни из самых важных элементов, которые используются для создания компьютерных программ. С помощью операторов программисты могут задавать действия, которые должны выполняться компьютером. Операторы могут производить вычисления, присваивать значения переменным, выполнять условные действия и многое другое. Без операторов программирование было бы невозможно, именно поэтому понимание операторов является необходимым для любого программиста. В этой статье мы рассмотрим, что такое операторы в программировании, какие разновидности операторов существуют и как они используются в языках программирования.
Что такое операторы в программировании
Оператор в программировании — это конструкция языка программирования, которая позволяет выполнять определенные действия над данными. Операторы могут быть использованы для вычислений, сравнений, присваивания значений переменным и т.д.
Роль операторов в языках программирования
Роль операторов в языках программирования очень важна — без них программисты были бы ограничены в своих возможностях и не могли бы создавать мощные программы.
Операторы являются неотъемлемой частью синтаксиса языка программирования и представляют собой ключевые слова, которые задают действия, обязательные для выполнения. Каждый язык программирования имеет свой набор операторов, хотя некоторые операторы могут быть общими для нескольких языков.

При написании программ важно учитывать, какие операторы нужно использовать для решения конкретной задачи. Также важно учитывать порядок выполнения операторов, чтобы избежать ошибок в вычислениях. Например, в арифметических операциях умножение и деление выполняются перед сложением и вычитанием.
Итог
Как видим, операторы играют важную роль в языках программирования. Они позволяют выполнять различные вычисления, сравнивать значения, присваивать значения переменным, управлять выполнением кода в зависимости от условий и многим другим. Без операторов программы были бы не только громоздкими и трудночитаемыми, но и неспособными на решение сложных задач.
Кроме того, знание операторов языка программирования является необходимым условием для эффективной работы программиста. Правильное использование операторов позволяет создавать читаемый и понятный код, а также оптимизировать производительность программы.
И, наконец, с развитием технологий и появлением новых областей программирования, таких как квантовая информатика, появляются новые операторы и новые способы работы с ними. Это требует от программистов постоянного обновления своих знаний и навыков.
Похожие материалы

Что такое сигнатура в программировании: терминология и примеры

Что такое консоль в программировании, отличие от командной строки

Библиотеки в программировании: мощный иструмент для создания чистого кода

Системы программирования: понятие и виды
Оператор в программировании
Оператор в программировании — это команда, обозначающая определенное математическое или логическое действие, выполняемое с данными (операндами). Является минимальным автономным элементом компьютерной программы. По сути любая компьютерная программа представляет собой последовательность операторов. Близким аналогом операторов в естественных языках являются фразы или предложения, из которых состоит текст.

«IT-специалист с нуля» наш лучший курс для старта в IT
Каждый оператор имеет свое написание (синтаксис) и семантику (содержание, смысл). В зависимости от конкретного языка синтаксис оператора может существенно различаться, хотя в целом для обозначения той или иной операции используются символы, имеющие аналогичное или похожее значение в математике или формальной логике.
Профессия / 8 месяцев
IT-специалист с нуля
Попробуйте 9 профессий за 2 месяца и выберите подходящую вам

Зачем нужны операторы в программировании?
Компьютерная программа представляет собой алгоритм, то есть последовательность определенных действий с данными. Ее создает человек, но исполняет компьютер, поэтому она должна быть понятна им обоим. Поэтому просто описать определенную операцию, скажем, присваивания значения переменной обычным (естественным) языком, хоть и теоретически возможно, на практике очень неудобно. Для человека такой код будет очень громоздким и сложно воспринимаемым настолько, что написание сколько-нибудь большой программы станет невозможным. А чтобы код воспринимался компьютером, придется разработать сложный компилятор для его перевода на машинный язык.
Поэтому для обозначения операций в программировании были взяты символы, используемые в аналогичных языках в математических выражениях и формальной логике. Именно они стали основой для синтаксиса операторов в абсолютном большинстве современных ЯП. Таким образом, операторы в программировании выполняют следующие функции:
- упрощают и сокращают код, делают его более понятным человеческому восприятию;
- обозначают определенную операцию с данными таким образом, чтобы ее можно было легко перевести на машинный код.
Среди дополнительных преимуществ использования операторов можно выделить простое восприятие программы человеком независимо от того, носителем какого естественного языка он является. Это достигается за счет универсальности математических и логических символов.
Общее свойство операторов
Все операторы в программировании имеют одно общее свойство — они исполняются. То есть по своей сути они являются инструкциями, которым должен следовать компьютер, чтобы определенным образом обработать данные и выполнить программу. При этом сам оператор является чистой математической или логической абстракцией, под ним не подразумевается каких-либо конкретных объектов вроде ячеек памяти. На протяжении всего исполнения программы он остается в неизменном виде — зато изменяются данные, содержащиеся в памяти компьютера. Иными словами, эти изменения информации и являются исполнением команды, обозначенной оператором.
Виды операторов в программировании
В различных языках программирования имеются свои системы операторов и операций. Но в целом их можно классифицировать, разделив на несколько основных типов.
Оператор присваивания. Он используется в том случае, когда необходимо присвоить определенное значение переменной. То есть показать программе, что в данной ячейке памяти, обозначенной именем, лежат конкретные данные, которые нужно будет использовать в процессе исполнения кода. В большинстве языков программирования алгоритм присваивания использует знак равенства. Например, на языке Python данная операция выглядит следующим образом:
х = 365, где х — это имя переменной, 365 — ее значение, а «=» — знак присваивания.

Курс для новичков «IT-специалист
с нуля» – разберемся, какая профессия вам подходит, и поможем вам ее освоить
Арифметические операторы. Это группа операторов, обозначающих математические действия с данными. В большинстве языков программирования они обозначаются символами, использующимися в том же значении в обычных арифметических управлениях, хотя некоторые из них могут иметь собственное обозначение — например:
- «-» — вычитание;
- «+» — сложение;
- «*» — умножение;
- «/» — деление без остатка;
- «—» — уменьшение;
- «++» — увеличение.
Два последних оператора из этого списка используются в языке С и обозначают уменьшение или увеличение операнды на 1. В других ЯП эта операция записывается, например, следующим образом: х = х + 1 или х = х – 1.
Логические операторы. Они помогают установить отношения между различными данными и/или обозначить условия, при которых будут выполняться какие-либо действия. Ключевой концепцией для их понимания является соотношение «правда/ложь» (true/false). Логические операторы по своей семантике и синтаксису базируются на формальной логике. В различных языках программирования их обозначение бывает разным, причем не только символьным, но и буквенным — например:
- Оператор «И» сравнивает несколько значений друг с другом и выдает результат «истина/ложь», от которого зависит дальнейшее выполнение программы. Результат «истина» возможен только в том случае, когда все значения истинны. Обозначается словом «and» или знаками &, &&.
- Оператор «ИЛИ» также сравнивает несколько значений друг с другом. Отличается от предыдущего тем, что выдает результат «ложь» только в том случае, когда все сравниваемые значения ложные. Обозначается словом «or», знаком ||.
- Оператор «НЕ» предназначен для замены значения на противоположное, то есть «истина» на «ложь» и наоборот. В программировании обозначается восклицательным знаком «!».
Операторы сравнения. Они часто используются в связке с логическими операторами для сравнения различных значений друг с другом, результатом чего является результат «истина/ложь». Например, в языке С они обозначаются следующими символами:
Помимо этих основных операторов в программировании используются и другие, причем в зависимости от языка их набор может существенно различаться, что влияет на возможности ЯП и гибкость написанного на нем кода. Часто в одном и том же языке сосуществуют операторы, обозначаемые словом или символом. Например, в языке Pascal наряду с символьным оператором присваивания «:=» присутствует оператор безусловного перехода «goto», записанный буквами латинского алфавита.
Все указанные выше команды являются простыми, то есть обозначающими одну конкретную операцию с данными. Помимо них в программировании используются составные операторы, то есть состоящие из нескольких простых. Соответственно, они имеют специальные обозначения для корректного написания в программе:
- Границы составного оператора могут обозначаться в различных языках фигурными скобками (в С или С++), словами «begin» и «end».
- Разделителем, отделяющим друг от друга простые операторы, входящие в состав сложного.
Составные операторы впервые появились в языке Алгол, из которого были унаследованы многими другими ЯП, такими как Pascal, C, C++ и т. д. Они позволяют использовать несколько операторов там, где ожидается применение одного — например, в операциях ветвления. Составные операторы позволяют упростить программный код и упорядочить его исполнение. Пример написания составного условного оператора «switch» (заменяющего множество простых операторов «if» на языке С:
switch(ii)
case 1: Buf_1[Pok-f+i]= Prognoz; break;
case 2: Buf_2[Pok-f+i]= Prognoz; break;
case 3: Buf_3[Pok-f+i]= Prognoz; break;
>
По своему назначению в структуре программы операторы можно разделить на следующие основные типы:
Операторы выбора. Они используются в тех случаях, когда программа подразумевает выбор из некоторого числа значений, в зависимости от которых происходит ее дальнейшее исполнение или неисполнение. Иными словами, они обозначают ветвление алгоритма. Типичным примером является оператор «if» в языке С, который разделяет программу на два сценария в зависимости от того, исполняется или нет указанное в нем условие.
Операторы цикла. С помощью таких операторов в программе обозначаются операции, выполняемые многократно (циклы). Они тоже содержат условия или параметры, при соблюдении которых цикл повторяется. В языке Pascal таким оператором является «while». Например, конструкция «while B do S» в переводе на естественный язык означает, что пока значение логического выражения (условия) B истинно, программа будет исполнять цикл S до тех пор пока B не станет ложным. В зависимости от того, как используется условие, операторы цикла можно разделить на 3 группы:
- с предусловием — то есть условием, соблюдение которого необходимо для осуществления цикла;
- В операторе с постусловием ситуация обратная — при выполнении условия цикл завершится;
- В операторе с параметром (переменной) вводится изменяемое значение, которое определяет конечное количество повторений цикла.
Операторы вызова процедуры. Под процедурами в программировании подразумевается подпрограмма (функциональный блок, входящий в основную программу). Фактически оператор вызова процедуры инициирует ее начало и определяет завершение по достижении нужных результатов. Таким образом, он позволяет сделать программу более понятной, а ее исполнение — последовательным и безошибочным.
Операторы перехода. Они перенаправляют исполнение программы к определенному фрагменту кода, помеченному специальной меткой. Операторы перехода позволяют создавать работающие алгоритмы со сложной структурой. Типичным примером такого оператора в языке Pascal является безусловный оператор «goto». Помимо него есть также оператор прерывания цикла «break» или досрочного завершения его текущей операции «continue», прерывания всей программы «exit» и т. д. Подобные операторы присутствуют и в других языках программирования, таких как С, С++, Java и т. д.
Порядок исполнения операторов
Для правильного использования операторов в программировании важно правильно задать последовательность их исполнения. Стандартным является вариант, когда простые и сложные операторы исполняются последовательно сверху вниз (если они расположены на разных строках) и справа налево (в одной строке). Так они и должны быть отражены в коде программы. Простые операторы, входящие в состав сложного (множественного), исполняются по тому же принципу. Однако такой принцип последовательности не единственный: в некоторых языках программирования есть возможность настроить его более гибко. Это зачастую ведет к усложнению структуры программы.
Таким образом, операторы в программировании являются одной из важнейших составляющих кода, минимальной функциональной единицей, без которой невозможно исполнение даже самой простой программы. Для их эффективного применения необходимо четко соблюдать правила синтаксиса, предусмотренные в конкретном языке, понимать смысл выполняемых операций и правильно задавать последовательность их исполнения.
IT-специалист с нуля
Наш лучший курс для старта в IT. За 2 месяца вы пробуете себя в девяти разных профессиях: мобильной и веб-разработке, тестировании, аналитике и даже Data Science — выберите подходящую и сразу освойте ее.
Операторы в программировании

Начиная изучать программирование любой человек сталкивается с множеством новых терминов, понимание которых просто необходимо для эффективного усвоения материалов. Сегодня мы поговорим о таком термине программирования как оператор.
Что такое операторы в программировании
Различных определений, что такое оператор довольно много. Некоторые из них содержат и другие термины, с которыми может быть ещё не знаком человек, начинающий изучать программировании. Поэтому мы дадим довольно простое определение этому термину, которое будет понятно каждому.
Оператор — это автономная команда, которая выполняет определенную операцию с информацией.
Грубо говоря, как дом строится из кирпичиков, так и программа строится из операторов.
Типы операторов в программировании
Операторы в программировании делятся на довольно большое количество типов. Сейчас поговорим об основных типах операторов в программировании.
Оператор присваивания
Оператор присваивания служит для того, чтобы присвоить какое-либо значение переменной. Если упростить, то мы говорим программе возьми вот эту информацию и положи её в ящик под названием «x».
На разных языках программирования оператор присваивания может выглядеть по разному, но чаще всего используется знак равенства.
На языке Python присваивание будет выглядеть так:
x = 365
Арифметические операторы
В языках программирования встроены арифметические операторы, которые позволяют нам совершать простейшие арифметические операции над числами, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.
В зависимости от языка программирования, число арифметических операторов, которые по умолчанию может выполнять программа, отличается. Так же в зависимости от языка отличается и само обозначение операторов.
Приведем пример того, как могут выглядеть арифметические операторы.
| Арифметический оператор | Значение |
|---|---|
| + | сложение |
| — | вычитание |
| * | умножение |
| / | деление (деление без остатка) |
| % | остаток от деления (5 % 2 = 1) |
| ** | возведение в степень |
Логические операторы
Зачастую в программах вам будет необходимо проверить какое-либо условие и принять решение, будет ли исполнятся какой-либо код дальше или нет. Для этих целей на всех языках программирования есть логические операторы. Логические операторы обрабатывают булевые значения и выдают результат — «ИСТИНА» (true) или «ЛОЖЬ» (false).
Булев тип — примитивный тип данных в информатике, принимающий два возможных значения, иногда называемых истиной (true) и ложью (false).
В подавляющем большинстве языков программирования есть хотя бы 3 логических оператора: И, ИЛИ, НЕ. В разных языках используется разный синтаксис, так оператор И может выглядеть как «and» или «&&», а оператор ИЛИ как «or» или «||».
Логический оператор «И» (AND)
Логический оператор «И» (AND) сравнивает два булевых типа и даёт ответ. Из всех возможных комбинаций ответ «истина» возможен только в случае когда оператор «И» (AND) используется для двух истинных значений.
| Значение 1 | Значение 2 | Значение 1 И (AND) Значение 2 |
|---|---|---|
| ИСТИНА | ИСТИНА | ИСТИНА |
| ИСТИНА | ЛОЖЬ | ЛОЖЬ |
| ЛОЖЬ | ИСТИНА | ЛОЖЬ |
| ЛОЖЬ | ЛОЖЬ | ЛОЖЬ |
Логический оператор «И» (AND) используется в тех случаях когда, вам необходимо сравнить несколько значений и принять решения о выполнении дальнейшего кода только в том случае, если все значения — «ИСТИНА».
Логический оператор «ИЛИ» (OR)
Логический оператор «ИЛИ» (OR) сравнивает два булевых типа и даёт ответ. Из всех возможных комбинаций ответ «ложь» возможен только в случае когда оператор «ИЛИ» (OR) используется для двух ложных значений.
| Значение 1 | Значение 2 | Значение 1 ИЛИ (OR) Значение 2 |
|---|---|---|
| ИСТИНА | ИСТИНА | ИСТИНА |
| ИСТИНА | ЛОЖЬ | ИСТИНА |
| ЛОЖЬ | ИСТИНА | ИСТИНА |
| ЛОЖЬ | ЛОЖЬ | ЛОЖЬ |
Логический оператор «И» (AND) используется в тех случаях когда, вам необходимо сравнить несколько значений и принять решения о выполнении дальнейшего кода в том случае, когда хотя бы одно значение — «ИСТИНА».
Логический оператор НЕ (NOT)
Логический оператор «НЕ» (NOT) известен также как «инверсия«. Этот оператор принимает булево значение и меняет его на противоположное.
| Значение 1 | НЕ (NOT) Значение 1 |
|---|---|
| ИСТИНА | ЛОЖЬ |
| ЛОЖЬ | ИСТИНА |
На первый взгляд новичкам в программировании логический оператор инверсия может показаться лишним. Но это не так, как только вы немного углубитесь в изучении программирования, вы поймете на сколько это полезный оператор.
Операторы сравнения
Довольно часто программистам приходится сталкиваться с сравнением различных значений. Для этого они используют операторы сравнения, которые сравнивают две величины и на выходе дают булево значение сравнения — «ИСТИНА» или «ЛОЖЬ». Чаще всего используются следующие операторы сравнения.
| Оператор сравнения | Значение |
|---|---|
| > | больше |
| меньше | |
| >= | больше или равно |
| меньше или равно | |
| == | равно |
| != | не равно |
В различных языках программирования обозначение данных операторов может различаться.
Составные операторы
Помимо описанных выше операторов, зачастую в языках программирования существуют составные операторы, которые могут включать в себя несколько типов операторов. Например составные операторы присвоения, которые помогают делать код более лаконичным.
Приведем для примера несколько составных операторов присвоения. В каждом из примеров первая строчка кода аналогична по функционалу второй.
x = x + 365 x += 365 x = x - 365 x -= 365
Продолжая изучать программирование вы вскоре познакомитесь и с различными другими полезными операторами, которые будете использовать при работе. Вы можете продолжить своё обучение ознакомлением со следующими материалами:
Операторы
Одним из ключевых понятий любого языка программирования является понятие «оператор». Без овладения этим понятием в полной мере написание программ не представляется возможным. От того, насколько быстро и правильно программист усвоит, что такое операторы и как они применяются в программе, зависит, как скоро он начнёт писать программы.
Оператор — это составная часть программы, фраза алгоритмического языка, предписывающая определённый порядок преобразования информации.
Любая программа содержит операторы. Наиболее близкой аналогией оператору является предложение. Операторы образуют программу так же, как обычные предложения образуют текст рассказа или повести.
Свойства операторов
Различаются два вида свойств операторов — общeе и собственные.
Общее свойство операторов
Все операторы имеют одно общее свойство — они исполняются.
Можно сказать, что оператор — это инструкция, содержащая руководство к действию (описание приказа). Для компьютера выполнять запущенную на нём программу означает (последовательно переходя от одного оператора к другому) выполнять предписания (инструкции, приказы), содержащиеся в операторах.
Собственно оператор — это только запись, некоторая последовательность символов. В операторе нет рычажков, проводов или ячеек памяти. Поэтому, когда компьютер выполняет программу, в самих операторах ничего не происходит, они продолжают оставаться в программе в том виде, в котором их составил программист. Но преобразования происходят в компьютере, имеющем ячейки памяти и каналы связи между ними. Если компьютер исполнил некоторое преобразование информации в соответствии с содержащимся в операторе предписанием, то говорят, что оператор исполнился.
Собственные свойства операторов
Существует несколько различных видов операторов. Каждый вид оператора обладает собственным свойством. Например, свойством оператора присваивания является способность присвоения указанной переменной некоторого значения, свойством оператора цикла является его многократное исполнение. Собственные свойства операторов подробно рассматриваются в соответствующих разделах главы Операторы. Здесь укажем только, что все виды операторов имеют собственные свойства, присущие только их виду и не повторяющиеся в других видах.
Типы операторов
Различают два типа операторов — простые и составные.
Простые операторы
Простые операторы в языке MQL4 заканчиваются знаком «;» (точка с запятой). С помощью этого разделителя компьютер может определить, где заканчивается один и начинается другой оператор. Знак «;» (точка с запятой) так же необходим в программе, как «.» (обычная точка) необходима в обычном тексте для разделения предложений. Один оператор может располагаться в нескольких строках, несколько операторов можно располагать в одной строке.
| Каждый простой оператор заканчивается знаком «;» (точка с запятой). |
Примеры простых операторов:
Day_Next= TimeDayOfWeek(Mas_Big[n][0]+60); // Простой оператор
Go_My_Function_ind(); // Простой оператор
a=3; b=a*x+n; i++; // Несколько операторов в строке
Print(" Day= ",TimeDay(Mas_Big[s][0]), // Один оператор..
" Hour=",TimeHour(Mas_Big[s][0]), // расположен..
" Minute=",TimeMinute(Mas_Big[s][0]),// в нескольких ..
" Mas_Big[s][0]= ",Mas_Big[s][0], // строках
" Mas_Big[s][1]= ",Mas_Big[s][1]);
Составные операторы
Составной оператор состоит из нескольких простых, разделенных знаком «;», и оформляется фигурными скобками. Чтобы можно было использовать несколько операторов там, где ожидается присутствие только одного, предусматривается составной оператор (который также называют «блоком»). Список операторов в составном операторе выделяется фигурными скобками, а свидетельством окончания составного оператора является наличие закрывающей фигурной скобки.
| Пример использования составного оператора в условном операторе. Сначала идет условный оператор if(выражение), за ним следует составной оператор. Составной оператор содержит список исполняемых операторов. |

Рис. 17. Составной оператор.
| Тело составного оператора заключено в фигурные скобки. Каждый составной оператор заканчивается закрывающей фигурной скобкой. |
Примеры составных операторов:
// Пример оператора switch
switch(ii) // Оператор switch(выражение)
// Открывающая фигурная скобка
case 1: Buf_1[Pok-f+i]= Prognoz; break; // Вложенные операторы (тело операт.)
case 2: Buf_2[Pok-f+i]= Prognoz; break; // Вложенные операторы (тело операт.)
case 3: Buf_3[Pok-f+i]= Prognoz; break; // Вложенные операторы (тело операт.)
> // Закрывающая фигурная скобка.
// .. означает окончание оператора
//----------------------------------------------------------------------------------
// Пример использования цикла
for (tt=1; ttKol_Point[7]; tt++) // Оператор for(выражения)
// Открывающая фигурная скобка
Numb = Numb + Y_raz[tt]*X_raz[ii][tt]; // Вложенный оператор (тело операт.)
> // Закрывающая фигурная скобка..
// .. означает окончание оператора
//----------------------------------------------------------------------------------
// Пример условного оператора if
if (TimeDay(Mas_Big[f][0])!= 6 ) // if (выражение)
// Открывающая фигурная скобка
Sred =(Nabor_Koef[ii][vv][2]+ NBh)*Point;// Вложенные операторы (тело операт.)
Ind = Nabor_Koef[ii][vv][0] + f; // Вложенные операторы (тело операт.)
Print(" Ind= ",Ind); // Вложенные операторы (тело операт.)
> // Закрывающая фигурная скобка..
// .. означает окончание оператора
| Тело составного оператора всегда заключено в фигурные скобки и может состоять из нуля, одного или нескольких операторов. |
Примеры использования простых операторов:
//----------------------------------------------------------------------------------
// Пример оператора for
for (n=1; nNumb; n++) // for(выражения)
Mas[n]= Const_1+ n*Pi; // Вложенный оператор (тело операт.)
//----------------------------------------------------------------------------------
// Пример условного оператора if
if (Table > Chair) // if (выражение)
Norma = true; // первый оператор (подоператор 1)
else // Альтернативное условие
Norma = false; // второй оператор (подоператор 2)
//----------------------------------------------------------------------------------
| Несколько простых операторов могут быть объединены в составной оператор без строгой необходимости. |
Это — редко встречающаяся, но вполне допустимая конструкция. В этом случае операторы, заключённые в фигурные скобки, называют блоком операторов. Такое использование допустимо. Обрамление фигурными скобками делается по воле программиста для удобства представления кода. Пример блока операторов:
// Открывающая фигурная скобка
Day_Next= TimeDayOfWeek(Mas_Big[n][0]+60); // Простой оператор
b=a*x+n; // Простой оператор
> // Закрывающая фигурная скобка..
Требования к операторам
Операторы должны быть записаны в текст программы в соответствии с правилами форматирования (представления в программе). Ни один оператор не может быть составлен вне этих правил. Если же программа содержит оператор, составленный вопреки правилам форматирования, то при компиляции программы редактор MetaEditor выдаст сообщение об ошибке. Это значит, что в таком виде программа (содержащая ошибочный оператор) не может использоваться.
Выражение «Формат оператора» следует понимать как набор правил форматирования, присущих виду оператора. Каждый вид оператора имеет свой формат. Форматы операторов подробно рассматриваются в соответствующих разделах главы Операторы.
Порядок исполнения операторов
Важной характеристикой любой программы является порядок исполнения операторов. Операторы не могут исполняться просто так, без всякой системы. В языке MQL4 принято следующее правило исполнения операторов:
| Операторы исполняются в том порядке, в котором они встречаются в программе. Направлением последовательности исполнения операторов принято направление слева направо и сверху вниз. |
Это значит, что и простые и составные операторы исполняются просто подряд, один за другим (подобно тому, как мы читаем строки стихов — сначала верхнюю строку, потом следующую ниже, следующую и т.д.). Если в одной строке находится несколько операторов, то они исполняются последовательно один за другим слева направо, после чего исполняются операторы в следующей строке, расположенной ниже.
Операторы, входящие в составной оператор, исполняются точно так же: любой оператор блока начинает исполняться после того, как исполнится предыдущий.
Пример написания и исполнения операторов
По внешнему виду текст программы (содержащий операторы) напоминает обычный текст или записи математических уравнений. Однако это сходство — только внешнее. В обычном тексте допускается произвольная последовательность записей, в то время как в программе необходимо соблюдение строго определённого порядка.
В качестве примера рассмотрим, как работает оператор присваивания. Для этого возьмём решение простой системы линейных уравнений и сравним, как некоторые математические вычисления отражаются в обычном тексте и как — в тексте программы, в операторах.
| Задача 7. Дана система уравнений: Y = 5 Y — X = 2 Требуется найти численное значение переменной Х. |
Вариант 1. Текст составлен обычным способом на листе бумаги.
Вариант 2. Текст программы.
Y = 5; // Строка 1
X = Y - 2; // Строка 2
И в первом, и во втором варианте записи (строки) содержат законченный смысл. Тем не менее, строки из первого варианта не могут в таком виде использоваться в программе, потому что их вид не соответствует формату оператора присваивания.
Записи в первом варианте представляют отображение на бумаге некоторых зависимостей. Они могут использоваться лишь для того, чтобы сообщить программисту, в каком отношении находятся между собой переменные. Программные операторы имеют другое назначение — они сообщают компьютеру, какие операции и в какой последовательности необходимо исполнить. Все без исключения операторы представляют собой точную, не допускающую неоднозначности инструкцию.
Оба оператора в Варианте 2 являются операторами присваивания. Любой оператор присваивания отдаёт компьютеру буквально следующий приказ:
| Вычислить значение выражения справа от знака равенства и присвоить полученное значение переменной слева от знака равенства. |
По этой причине в операторе присваивания слева от знака равенства не может находиться ничего, кроме переменной. Например, запись 5 — Х = 2, используемая в первом варианте, содержит ошибку, потому что набор символов 5 — Х не является переменной. Поэтому не существует и ячейки памяти, в которую должно быть помещено численное значение выражения, вычисленного справа от знака равенства.
Проследим, что будет делать компьютер, выполняя операторы второго варианта.
1. Переход к оператору (строка 1).
Y = 5; // Строка 1
2. Обращение к правой части оператора (правая часть находится между знаком равенства и точкой с запятой).
3. Компьютер обнаружил, что правая часть оператора содержит численное значение.
4. Запись численного значения (5) в ячейку памяти переменной Y.
5. Переход к следующему оператору (строка 2).
X = Y - 2; // Строка 2
6. Обращение к правой части оператора.
7. Компьютер обнаружил, что правая часть оператора содержит выражение.
8. Вычисление численного значения правой части оператора (5 — 2).
9. Запись численного значения (3) в ячейку памяти этой переменной Х.
Выполнение компьютером действий 1 — 4 есть исполнение первого оператора (строка 1). Выполнение компьютером действий 5 — 9 есть исполнение второго оператора (строка 2).
Для того чтобы составить работающую программу, программист должен хорошо представлять себе, что и в какой последовательности в этой программе будет выполняться. В частности, в программу заносятся не все математические вычисления, нередко возникает необходимость предварительной подготовки операторов.
Например, при решении математических задач производится немало промежуточных вычислений. Они могут помочь математику найти правильное решение, но оказываются бесполезными с точки зрения программирования. В качестве операторов в программу необходимо вносить только содержательные вычисления: например, исходные значения одних переменных или формулы для вычислений других. В предыдущем примере первый оператор несёт информацию о численном значении переменной Y, а второй оператор — формулу для вычисления интересующей нас переменной X.
В любой работающей программе есть выражения, имеющие привычный вид, но найдутся и такие, которые можно понять, только оценивая их в качестве программных операторов. Например, запись
X = X + 1; // Пример счётчика
с точки зрения математической логики и здравого смысла кажется ошибочной. Но она вполне приемлема, если воспринимать её как оператор (кстати, именно этот оператор имеет широкое применение).
В этом операторе вычисляется новое значение переменной Х: выполняя оператор присваивания (то есть вычисляя значение правой части оператора), компьютер обратится к ячейке памяти, несущей численное значение переменной Х (например, в момент обращения оно окажется равным 3), вычислит выражение в правой части оператора присваивания (3 + 1) и полученное значение (4) запишет в ячейку памяти переменной Х. В результате исполнения этого оператора присваивания переменная Х получит новое значение — (4). Компьютер будет удерживать это значение переменной Х до тех пор, пока переменная Х не встретится в левой части от знака равенства в каком-нибудь другом операторе присваивания. В этом случае будет вычислено новое значение этой переменной, которое она будет удерживать до следующего возможного изменения.