Приоритет процесса Наиболее широко распространенным типом алгоритмов планирования является планирование с управлением по приоритетам (priority-based). Идея состоит в том, чтобы расположить процессы по порядку в соответствии с их важностью и необходимостью использования

Барьеры и порядок выполнения В случае, когда необходимо иметь дело с синхронизацией между разными процессорами или разными аппаратными устройствами, иногда возникает требование, чтобы чтение памяти (load) или запись в память (save) выполнялись в том же порядке, как это

Порядок выполнения операций процессором Вспомните из материала главы 9, "Средства синхронизации в ядре", что для различных аппаратных платформ процессоры в разной степени изменяют порядок выполнения программных инструкций. Для некоторых процессоров порядок выполнения

Приоритет операций Приоритет определяет порядок выполнения операций в выражении. Первыми выполняются операции, имеющие высший приоритет. Операции, имеющие одинаковый приоритет, выполняются слева направо.Таблица приоритетов операций @, not, ^, +, - (унарные), new 1

The precedence and associativity of C operators affect the grouping and evaluation of operands in expressions. An operator"s precedence is meaningful only if other operators with higher or lower precedence are present. Expressions with higher-precedence operators are evaluated first. Precedence can also be described by the word "binding." Operators with a higher precedence are said to have tighter binding.

The following table summarizes the precedence and associativity (the order in which the operands are evaluated) of C operators, listing them in order of precedence from highest to lowest. Where several operators appear together, they have equal precedence and are evaluated according to their associativity. The operators in the table are described in the sections beginning with Postfix Operators . The rest of this section gives general information about precedence and associativity.

Precedence and Associativity of C Operators

Operators are listed in descending order of precedence. If several operators appear on the same line or in a group, they have equal precedence.

All simple and compound-assignment operators have equal precedence.

An expression can contain several operators with equal precedence. When several such operators appear at the same level in an expression, evaluation proceeds according to the associativity of the operator, either from right to left or from left to right. The direction of evaluation does not affect the results of expressions that include more than one multiplication (* ), addition (+ ), or binary-bitwise (& , | , or ^ ) operator at the same level. Order of operations is not defined by the language. The compiler is free to evaluate such expressions in any order, if the compiler can guarantee a consistent result.

Only the sequential-evaluation (, ), logical-AND (&& ), logical-OR (|| ), conditional-expression (? : ), and function-call operators constitute sequence points and therefore guarantee a particular order of evaluation for their operands. The function-call operator is the set of parentheses following the function identifier. The sequential-evaluation operator (, ) is guaranteed to evaluate its operands from left to right. (Note that the comma operator in a function call is not the same as the sequential-evaluation operator and does not provide any such guarantee.) For more information, see Sequence Points .

Logical operators also guarantee evaluation of their operands from left to right. However, they evaluate the smallest number of operands needed to determine the result of the expression. This is called "short-circuit" evaluation. Thus, some operands of the expression may not be evaluated. For example, in the expression

the second operand, y++ , is evaluated only if x is true (nonzero). Thus, y is not incremented if x is false (0).

Examples

The following list shows how the compiler automatically binds several sample expressions:

In the first expression, the bitwise-AND operator (& || ), so a & b forms the first operand of the logical-OR operation.

In the second expression, the logical-OR operator (|| ) has higher precedence than the simple-assignment operator (= ), so b || c is grouped as the right-hand operand in the assignment. Note that the value assigned to a is either 0 or 1.

The third expression shows a correctly formed expression that may produce an unexpected result. The logical-AND operator (&& ) has higher precedence than the logical-OR operator (|| ), so q && r is grouped as an operand. Since the logical operators guarantee evaluation of operands from left to right, q && r is evaluated before s-- . However, if q && r evaluates to a nonzero value, s-- is not evaluated, and s is not decremented. If not decrementing s would cause a problem in your program, s-- should appear as the first operand of the expression, or s should be decremented in a separate operation.

The following expression is illegal and produces a diagnostic message at compile time:

In this expression, the equality operator (== ) has the highest precedence, so p == 0 is grouped as an operand. The conditional-expression operator (? : ) has the next-highest precedence. Its first operand is p == 0 , and its second operand is p += 1 . However, the last operand of the conditional-expression operator is considered to be p rather than p += 2 , since this occurrence of p binds more closely to the conditional-expression operator than it does to the compound-assignment operator. A syntax error occurs because += 2 does not have a left-hand operand. You should use parentheses to prevent errors of this kind and produce more readable code. For example, you could use parentheses as shown below to correct and clarify the preceding example.

Приоритет и порядок выполнения

Приоритет и ассоциативность операций языка Си влияют на порядок группирования операндов и вычисления операций в выражении. Приоритет операций существен только при наличии нескольких операций, имеющих различный приоритет. Выражения с более приоритетными операциями вычисляются первыми.

В таблице 4.1 приведены операции в порядке убывания приоритета. Операции, расположенные в одной строке таблицы, или объединенные в одну группу, имеют одинаковый приоритет и одинаковую ассоциативность.

Таблица 4.1.

Из таблицы 4.1. следует, что операнды, представляющие вызов функции, индексное выражение, выражение выбора элемента и выражение в скобках, имеют наибольший приоритет и ассоциативность слева направо. Приведение типа имеет тот же приоритет и порядок выполнения, что и унарные операции.

Выражение может содержать несколько операций одного приоритета. Когда несколько операций одного и того же уровня приоритета появляются в выражении, то они применяются в соответствии с их ассоциативностью - либо справа налево, либо слева направо.

Следует отметить, что в языке Си принят неудачный порядок приоритета для некоторых операций, в частности для операции сдвига и поразрядных операций. Они имеют более низкий приоритет, чем арифметические операции (сложение и др.). Поэтому выражение

а = b & 0xFF + 5

вычисляется как

а = b & (0xFF + 5),

а выражение

а +с >> 1

вычисляется как

(а + с) >> 1

Мультипликативные, аддитивные и поразрядные операции обладают свойством коммутативности. Это значит, что результат вычисления выражения, включающего несколько коммутативных операций одного и того же приоритета, не зависит от порядка выполнения этих операций. Поэтому компилятор оставляет за собой право вычислять такие выражения в любом порядке, даже в случае, когда в выражении имеются скобки, специфицирующие порядок вычисления.

В СП ТС реализована операция унарного плюса, позволяющая гарантировать порядок вычисления выражений в скобках.

Операция последовательного вычисления, логические операции И и ИЛИ, условная операция и операция вызова функции гарантируют определенный порядок вычисления своих операндов. Операция последовательного вычисления обеспечивает вычисление своих операндов по очереди, слева направо (запятая, разделяющая аргументы в вызове функции, не является операцией последовательного вычисления и не обеспечивает таких гарантий). Гарантируется лишь то, что к моменту вызова функции все аргументы уже вычислены.

Условная операция вычисляет сначала свой первый операнд, а затем, в зависимости от его значения, либо второй, либо третий.

Логические операции также обеспечивают вычисление своих операндов слева направо. Однако логические операции вычисляют минимальное число операндов, необходимое для определения результата выражения. Таким образом, второй операнд выражения может вообще не вычисляться.

int х, у, z, f();

z = х > у || f(x, у);

Сначала вычисляется выражение х>у. Если оно истинно, то переменной z присваивается значение 1, а функция f не вызывается. Если же значение х не больше у, то вычисляется выражение f(x,y). Если функция f возвращает ненулевое значение, то переменной z присваивается 1, иначе 0. Отметим также, что при вызове функции f гарантируется, что значение ее первого аргумента больше второго.

Рассмотренный пример показывает основные возможности использования порядка выполнения логических операций. Это, во-первых, повышение эффективности за счет помещения наиболее вероятных условий в качестве первых операндов логических операций. Во-вторых, это возможность вставки в выражение проверок, при ложности которых последующие действия не будут производиться. Так, в следующем условном операторе if чтение очередного символа из файла будет выполняться только в том случае, если конец файла еще не достигнут:

if(!feof(pf)) && (с = getc(pf)) …

Здесь feof - функция проверки на конец файла, getc - функция чтения символа из файла (см. раздел 12).

В-третьих, можно гарантировать, что в выражении f(x)&&g(y) функция f будет вызвана раньше, чем функция g . Для выражения f(x)+g(y) этого утверждать нельзя.

В последующих примерах показано группирование операндов для различных выражений.

В первом примере поразрядная операция И (&) имеет больший приоритет, чем -логическая операция ИЛИ (||), поэтому выражение а&b является первым операндом логической операции ИЛИ.

Во втором примере логическая операция ИЛИ (||) имеет больший приоритет, чем операция простого присваивания, поэтому выражение b||с образует правый операнд операции присваивания. (Обратите внимание на то, что значение, присваиваемое а , есть нуль или единица.)

Приоритет операций.

Всем наверно с детства знакома задачка с подковыркой, когда опоненту говорят сколько будет два плюс два умножить на два. Многие забывают что в математике сначала надо умножать, а потом только прибавлять, и потому ответ не 8, а 6.

В языке программирования Си, тоже есть определенны порядок выполнения арифметических операций. Он очень похож на тот, который мы используем в обычной жизни.

Операции в скобках

Функции (типа sqrt, cos и другие)

Умножение, деление, остаток от деления (слева направо, как в обычной жизни)

Сложение вычитание (слева направо, как в обычной жизни)

Для примера рассмотрим следующее выражение записанное на языке Си:

Приоритет арифметических операций

Над каждым действием вы видите каким оно выполняется по счету.

Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки. Например, если записать:

Листинг 4.10

Компьютер сначала поделит а на b, и потом умножит полученный результат на с. Но, если нам надо посчитать чему равно a деленное на произведение b*c, тогда нужно использовать скобки.

Листинг 4.11

15. Элементарный ввод-вывод в языке Си.

Функция форматного вывода printf()

printf(форматная_строка, список_вывода)

Список вывода содержит перечисленные через запятую имена выводимых переменных, т. е. показывает, что выводить. В список вывода можно включать не только переменные, но и произвольные выражения (в частном случае константы).

Форматная строка показывает, в каком виде значения переменных будут выведены на экран. В простейшем случае форматная строка - это строковая константа, т. е. она ограничена двойными кавычками. Форматная строка может содержать:

произвольный текст (обычно он поясняет значения выводимых переменных); среди символов этого текста могут быть и управляющие; в несложных программах этого пособия часто будет использоваться управляющий символ "\n" ;

спецификации форматов, показывающие, в каком виде должны выводиться значения переменных; каждая спецификация соответствует одной переменной; спецификации встречаются в форматной строке в том порядке, в каком перечисляются выводимые переменные в списке вывода; каждая спецификация начинается с символа %; спецификация стоит в том месте текста, где должно выводиться значение соответствующей переменной.

Спецификация формата вывода или ввода

В простейшем виде спецификация формата имеет вид:

%ширина_поля.точность спецификатор

Ширина поля - положительное целое число, задающее минимальное количество позиций, занимаемых выводимым значением; если число символов в выводимом значении меньше, чем ширина поля, то выводимое значение дополняется пробелами до минимальной длины; если число символов в выводимом значении больше ширины поля или ширина поля не задана, то печатаются все символы значения (ширина поля игнорируется).

Точность - положительное целое число, указывается в основном для вещественных чисел, означая в этом случае количество выводимых после десятичной точки цифр.

На первых этапах обучения программированию достаточно следующих спецификаторов:

d - для целых значений (типов int, char, unsigned);

f - для вещественных значений (типов float, double);

e - для вещественных значений (типов float, double)с указанием порядка, т. е. в виде:

Другие примеры оператора printf() представлены на рис.1.

Функция форматного ввода scanf()

Оператор вызова этой функции имеет вид:

scanf(форматная_строка, список_ввода)

Список ввода показывает, что выводить. Он содержит перечисленные через запятую адреса вводимых переменных. Почему адреса, а не имена переменных станет понятно после знакомства с функциями Си (часть I I пособия). Записать адрес переменной нетрудно, используя операцию & (см. таблицу 3). В список ввода не могут входить выражения или константы, так как ввод предполагает изменение значения.

Форматная строка - это строковая константа, которая, так же как при выводе, показывает, в каком виде значения переменных будут выглядеть на экране. Форматная строка при вводе содержит только спецификации формата, включать в нее какой либо пояснительный текст бессмысленно. Спецификации формата при вводе записываются так же при выводе, но ширина поля и точность обычно упускаются.

Пример функции scanf:

printf("Введите i и a\n"); /* вывод приглашения к вводу */

scanf("%d%f", &i, &a);...

Форма ввода:

Введите i и a

В фигурные скобки принято заключать альтернативные фрагменты формы ввода или вывода. В данном примере значения i и a можно располагать на одной строке экрана, разделяя их пробелами, а можно на разных строках, разделяя их нажатием клавиши Enter.

Заметим также, что при вводе строк символов с помощью функции scanf() действуют более сложные правила. Так, в буфер устройства ввода считываются все символы до нажатия Enter, а в вводимую строковую переменную передаются символы до первого пробела. Такой принцип работы scanf() имеет свои преимущества, но они слишком трудны при начальном освоении языка Си. Поэтому для ввода и вывода строк лучше пользоваться функциями gets() и puts().