Читать онлайн «C++». Страница 48

2.6 Харктеристики Аппаратного Обеспечения

В нижеследующей таблице собраны некоторые харктеристики аппаратного обеспечения, различающиеся от машины к машине.

По используемым в данном руководстве синтаксическим првилам записи синтаксические категории выделяются курсивом а литеральные слова и символы шрифтом постоянной ширины. Алтернативные категории записываются на разных строках. Необзательный терминальный или нетерминальный символ обозначается нижним индексом «opt», так что

(* выражение opt *)

указывает на необязательность выражения в фигурных скоках. Синтаксис кратко изложен в #14.

Имя обозначает(денотирует) объект, функцию, тип, значние или метку. Имя вводится в программе описанием (#8). Имя может использоваться только внутри области текста программы, называемой его областью видимости. Имя имеет тип, определящий его использование. Объект – это область памяти. Объект имеет класс памяти, определяющий его время жизни. Смысл знчения, обнаруженного в объекте, определяется типом имени, ипользованного для доступа к нему.

Есть четыре вида областей видимости: локальная, файл, программа и класс.

Локальная: Имя, описанное в блоке (#9.2), локально в этом блоке и может использоваться только в нем после места описания и в охватываемых блоках. Исключение составляют метки (#9.12), которые могут использоваться в любом месте функции, в которой они описаны. Имена формальных параметров функции рассматриваются так, как если бы они были описаны в самом внешнем блоке этой функции.

Файл: Имя, описанное вне любого блока (#9.2) или класса (#8.5), может использоваться в файле, где оно описано, после места описания.

Класс: Имя члена класса локально для его класса и может использоваться только в функции члене этого класса (#8.5.2), после примененной к объекту его класса (#7.1) операции . или после примененной к указателю на объект его класса (#7.1) операции -». На статические члены класса (#8.5.1) и функции члены можно также ссылаться с помощью операции :: там, где имя их класса находится в области видимости. Класс, описанный внутри класса (#8.5.15), не считается членом, и его имя прнадлежит охватывающей области видимости.

Имя может быть скрыто посредством явного описания того же имени в блоке или классе. Имя в блоке или классе может быть скрыто только именем, описанным в охватываемом блоке или классе. Скрытое нелокальное имя также может использоваться, когда его область видимости указана операцией :: (#7.1). Имя класса, скрытое именем, которое не является именем типа, все равно может использоваться, если перед ним стоит class, struct или union (#8.2). Имя перечисления enum, скрытое имнем, которое не является именем типа, все равно может исползоваться, если перед ним стоит enum (#8.2).

Описание (#8) является определением, за исключением тех случаев, когда оно описывает функци, не задавая тела функции (#10), когда оно содержит спецификатор extern (1) и в нем нет инициализатора или тела функции, или когда оно является опсанием класса (#8.8).

Имя в файловой области видимости, не описанное явно как static, является общим для каждого файла многофайловой прораммы. Таковым же является имя функции. О таких именах говорится, что они внешние. Каждое описание внешнего имени в программе относится к тому же объекту (#5), функции (#8.7), классу (#8.5), перечислению (#8.10) или значению перечислитля (#8.10).

Типы, специфицированные во всех описаниях внешнего имени должны быть идентичны. Может быть больше одного определения типа, перечисления, inline-функции (#8.1) или несоставного const (#8.2), при условии, что определения идентичны, поялются в разных файлах и все инициализаторы являются констанными выражениями (#12). Во всех остальных случаях должно быть ровно одно определение для внешнего имени в программе.

Реализация может потребовать, чтобы составное const, ипользованное там, где не всречено никакого определения const, должно быть явно описано extern и иметь в программе ровно оно определение. Это же ограничение может налагаться на inline -функции.

Есть два описываемых класса памяти: автоматический и статический.

Автоматические объекты локальны для каждого вызова блока и сбрасываются по выходе из него.

Статические объекты существуют и сохраняют свое значение в течение выполнения всей програмы.

Некоторые объекты не связаны с именами и их времена жини явно управляются операторами new и delete, см. #7.2 и #9.14

Объекты, описанные как символы (char), достаточны для хранения любого элемента машинного набора символов, и если принадлежащий этому набору символ хранится в символьной перменной, то ее значение равно целому коду этого символа.

В настоящий момент имеются целые трех размеров, описывемые как short int, int и long int. Более длинные целые (long int) предоставляют не меньше памяти, чем более короткие целые (short int), но при реализации или длинные, или короткие, или и те и другие могут стать эквивалентными обычным целым. «Обычные» целые имеют естественный размер, задаваемый архтектурой центральной мащины; остальные размеры делаются такми, чтобы они отвечали специальным потребностям.

Каждое перечисление (#8.9) является набором именованных констант. Свойства enum идентичны свойствам int.

Целые без знака, описываемые как unsigned, подчиняются правилам арифметики по модулю 2n, где n – число бит в их представлении.

Числа с плавающей точкой одинарной (float) и двойной (double) точности в некоторых машинных реализациях могут быть синонимами.

Поскольку объекты перечисленных выше типов вполне можно интерпретировать как числа, мы будем говорить о них как об арифметических типах. Типы char, int всех размеров и enum бдут собирательно называться целочисленными типами. Типы float и double будут собирательно называться плавающими типами.

Тип данных void (пустой) определяет пустое множество значений. Значение (несуществующее) объекта void нельзя ипользовать никаким образом, не могут применяться ни явное, ни неявное преобразования. Поскольку пустое выражение обозначает несуществующее значение, такое выражение такое выражение мжет использоваться только как оператор выражение (#9.1) или как левый операнд в выражении с запятой (#7.15). Выражение может явно преобразовываться к типу void (#7.2).

Кроме основных арифметических типов концептуально сществует бесконечно много производных типов, сконструированых из основных типов следующим образом:

массивы объектов данного типа;

функции, получающие аргументы данного типа и возвращащие объекты данного типа;

указатели на объекты данного типа;

ссылки на объекты данного типа;

константы, являющиеся значениями данного типа;

классы, содержащие последовательность объектов различных типов, множество функций для работы с этими объектами и набор ограничений на доступ к этим объектам и функциям; структуры, являющиеся классами без ограничений доступа;

объединения, являющиеся структурами, которые могут в разное время содержать объекты разных типов.

В целом эти способы конструирования объектов могут прменяться рекурсивно.

Объект типа void* (указатель на void) можно использовать для указания на объекты неизвестного типа.

5. Объекты и Lvalue (Адреса)

Объект есть область памяти. lvalue (адрес) есть выражние, ссылающееся на объект. Очевидный пример адресного выржения – имя объекта. Есть операции, дающие адресные выражния: например, если Е – выражение типа указатель, то *Е – адресное выражение, ссылающееся на объект, на который указвает Е. Термин «lvalue» происходит из выражения присваивания Е1=Е2, в котором левый операнд Е1 должен быть адресным (value) выражением. Ниже при обсуждении каждого оператора указывается, требует ли он адресные операнды и возвращает ли он адресное значение.

6. Преобразования

Определенные операции могут в зависимости от их операдов вызывать преобразование значения операнда от одного типа к другому. В этой части объясняется, каков ожидаемый резултат таких преобразований. В #6.6 содержится краткое описание преобразований, требуемых наиболее стандартными операциями; оно будет дополняться по мере надобности в процессе обсуждния каждой операции. В #8.5.6 описываются преобразования, оределяемые пользователем.

Символ или короткое целое могут использоваться, если может использоваться целое. Во всех случаях значение преобразуется к целому. Преобразование короткого целого к длинному всегда включает в себя знаковое расширение; целые являются величинами со знаком. Содержат символы знаковый раряд или нет, является машинно зависимым, см. #2.6. Более яный тип unsigned char ограничивает изменение значения от 0 до машинно зависимого максимума.

В машинах, где символы рассматриваются как имеющие знак (знаковые), символы множества кода ASCII являются положителными. Однако, символьная константа, заданная восьмеричной escпоследовательностью подвергается знаковому расширению и может стать отрицательным числом; так например, '\377' имеет значение -1.