Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

По новому стандарту для доступа к члену класса при получении его размера можно использовать оператор области видимости. Обычно к членам класса можно обратиться только через объект этого класса. Больше не обязательно предоставлять объект, так как оператор sizeof не обязан выбирать член класса, чтобы узнать его размер.

Результат применения оператора sizeof частично зависит от типа, к которому он применен.

• Если это тип char или выражения, результат которого имеет тип char, то это гарантированно будет 1.

• Если это ссылка, то возвращает размер типа объекта, на который она ссылается.

• Если это указатель, то возвращается размер, необходимый для хранения указателя.

• Если это обращение к значению указателя, то возвращается размер типа объекта, на который он указывает, вне зависимости от его допустимости.

• Если это массив, то возвращается размер всего массива. Это эквивалентно получению размера элемента массива и его умножению на количество элементов. Обратите внимание, что оператор sizeof не преобразует массив в указатель.

• Если это строка или вектор, то возвращается размер только фиксированной части этих типов; но не размер, используемый элементами объекта.

Поскольку оператор sizeof возвращает размер всего массива, разделив размер массива на размер элемента, можно определить количество элементов в массиве:

// sizeof(ia)/sizeof(*ia) возвращает количество элементов в ia

constexpr size_t sz = sizeof (ia)/sizeof(*ia);

int arr2[sz]; // ok: sizeof возвращает константное выражение

              // (p. 2.4.4)

Так как оператор sizeof возвращает константное выражение, его результат можно использовать в выражении для определения размерности массива.

Упражнения раздела 4.9

Упражнение 4.28. Напишите программу для вывода размера каждого из встроенных типов.

Упражнение 4.29. Предскажите вывод следующего кода и объясните свое рассуждение. Напишите и выполните соответствующую программу. Совпадает ли вывод с ожиданиями? Если нет, то объясните почему.

int x[10]; int *p = x;

cout << sizeof(x)/sizeof(*x) << endl;

cout << sizeof(p)/sizeof(*p) << endl;

Упражнение 4.30. Используя таблицу из раздела 4.12, расставьте скобки в следующих выражениях так, чтобы продемонстрировать порядок его обработки:

(a) sizeof x + y  (b) sizeof p->mem[i]

(с) sizeof а < b  (d) sizeof f()

4.10. Оператор запятая

Оператор запятая (,) (comma operator) получает два операнда, обрабатываемых слева направо. Подобно операторам логического AND и OR, а также условному оператору, оператор запятая гарантирует порядок обработки своих операндов.

Левое выражение обрабатывается, а его результат отбрасывается. Результат выражения запятая — это значение правого выражения. Результат является l-значением, если правый операнд — l-значение.

Оператор запятая нередко используется в цикле for:

vector<int>::size_type cnt = ivec.size();

// присвоить значения элементам size...1 вектора ivec

for (vector<int>::size_type ix = 0;

     ix != ivec.size(); ++ix, --cnt)

 ivec[ix] = cnt;

Здесь выражения в заголовке цикла for увеличивают значение итератора ix и уменьшают значение целочисленной переменной cnt. Значения итератора ix и переменной cnt изменяются при каждой итерации цикла. Пока проверка итератора ix проходит успешно, следующему элементу присваивается текущее значение переменной cnt.

Упражнения раздела 4.10

Упражнение 4.31. Программа этого раздела использовала префиксные операторы инкремента и декремента. Объясните, почему были использованы префиксные, а не постфиксные версии? Что следует изменить для использования постфиксных версий? Перепишите программу с использованием постфиксных операторов.

Упражнение 4.32. Объясните следующий цикл:

constexpr int size = 5;

int ia[size] = {1,2,3,4,5};

for (int *ptr = ia, ix = 0;

     ix != size && ptr != ia+size; ++ix, ++ptr) { /* ... */ }

Упражнение 4.33. Используя таблицу раздела 4.12, объясните, что делает следующее выражение:

someValue ? ++x, ++y : --x, --y

4.11. Преобразование типов

В языке С++ некоторые типы взаимосвязаны. Когда два типа взаимосвязаны, объект или значение одного типа можно использовать там, где ожидается операнд связанного типа. Два типа считаются связанными, если между ними возможно преобразование (conversion).

Для примера рассмотрим следующее выражение, инициализирующее переменную ival значением 6:

int ival = 3.541 + 3; // компилятор может предупредить о потере точности

Операндами сложения являются значения двух разных типов: 3.541 имеет тип double а 3 — int. Вместо попытки суммирования двух значений разных типов язык С++ определяет набор преобразований, позволяющих преобразовать операнды в общий тип. Эти преобразования выполняются автоматически без вмешательства программиста, а иногда и без его ведома. Поэтому они и называются неявным преобразованием (implicit conversion).

Неявные преобразования между арифметическими типами определены так, чтобы по возможности сохранять точность. Как правило, если у выражения есть и целочисленное значение, и значение с плавающей запятой, целое число преобразуется в число с плавающей точкой. В данном случае значение 3 преобразуется в тип double, осуществляется сложение чисел с плавающей запятой, и возвращается результат типа double.

Затем происходит инициализация. При инициализации доминирует тип инициализируемого объекта. Поэтому инициализатор преобразуется в его тип. В данном случае результат сложения типа double преобразуется в тип int и используется для инициализации переменной ival. Преобразование типа double в тип int усекает значение типа double, отбрасывая десятичную часть. В данном случае выражение присваивает переменной ival значение 6.

Когда происходят неявные преобразования

Компилятор автоматически преобразует операнды при следующих обстоятельствах.

• В большинстве выражений значения целочисленных типов, меньших, чем int, сначала преобразуются в соответствующий больший целочисленный тип.

• В условиях нелогические выражения преобразуются в тип bool.

• При инициализации инициализатор преобразуется в тип переменной; при присвоении правый операнд преобразуется в тип левого.

• В арифметических выражениях и выражениях отношения с операндами смешанных типов происходит преобразование в общий тип.

• Преобразования происходят также при вызове функций, как будет продемонстрировано в главе 6.

4.11.1. Арифметические преобразования

Арифметические преобразования (arithmetic conversion), впервые представленные в разделе 2.1.2, преобразуют один арифметический тип в другой. Иерархию преобразований типов определяют правила, согласно которым операнды операторов преобразуются в самый большой общий тип. Например, если один операнд имеет тип long double, то второй операнд преобразуется тоже в тип long double независимо от своего типа. Короче говоря, в выражениях, где используются целочисленные значения и значения с плавающей точкой, целочисленное значение преобразуется в соответствующий тип с плавающей точкой.

Целочисленные преобразования

Целочисленное преобразование (integral promotion) преобразовывает значения малых целочисленных типов в большие. Типы bool, char, signed char, unsigned char, short и unsigned short преобразуются в int, если значение соответствует ему, а в противном случае оно преобразуется в тип unsigned int. Как уже неоднократно упоминалось, значение false типа bool преобразуется в 0, a true в 1.

Большие символьные типы (wchar_t, char16_t и char32_t) преобразуются в наименьший целочисленный тип int, unsigned int, long, unsigned long, long long или unsigned long long, которому соответствуют все возможные значения этого символьного типа.

Операнды беззнакового типа

Если операнды оператора имеют разные типы, они обычно преобразуются в общий тип. Если любой из операндов имеет беззнаковый тип, то тип, в который преобразуются операнды, зависит от относительных размеров целочисленных типов на машине.

Как обычно, сначала осуществляются целочисленные преобразования. Если полученные в результате типы совпадают, то никаких дальнейших преобразований не нужно. Если оба (возможно преобразованных) операнда имеют одинаковый знак, то операнд с меньшим типом преобразуется в больший тип.