Операторы в программировании

Операторы C++ предоставляют возможность осуществлять разнообразные действия с данными и контролировать логику исполнения программного кода. Они находят наиболее широкое применение в системном программировании и разработке производительных приложений.

Оператор в программировании

Оператор в контексте программирования представляет собой команду, обозначающую специфическое математическое или логическое действие, которое выполняется с данными, называемыми операндами. Он является минимальной автономной единицей любой компьютерной программы. Каждая программа, в конечном счете, состоит из последовательности операторов. Отчасти можно провести параллель между операторами в программировании и фразами или предложениями, на основе которых формируется текст в естественных языках.

Наш курс по IT — это наилучший способ начать карьеру в информационных технологиях с нуля.

Каждый оператор имеет свой уникальный синтаксис (способ записи) и семантику (содержательное значение). Синтаксические правила различных языков программирования могут значительно различаться, однако для обозначения тех или иных операций, как правило, используются символы, которые имеют аналогичное или схожее значение в математической нотации или формальной логике.

Попробуйте 9 профессий за 2 месяца, чтобы выбрать наиболее подходящую для вас.

Зачем нужны операторы в программировании?

Компьютерная программа представляет собой алгоритм, то есть четко определенную последовательность действий с данными. Этот алгоритм разрабатывает человек, однако его исполняет машина, и поэтому код должен быть понятен как разработчику, так и компьютеру. Просто изложить описание определенной операции, например, присвоение значения переменной, на обычном (естественном) языке возможно на теоретическом уровне, но на практике такой подход становится крайне неудобным. Программист столкнется с большими трудностями, поскольку алгоритм будет сложен для восприятия и, следовательно, написание даже крупной программы станет практически невозможным. Более того, для того чтобы компилировать такой код в машинный язык, требовалось бы создать сложный компилятор.

Так как же следует обозначать операции в программировании? Для этого были взяты символы, применяемые в математических выражениях и формальной логике. Эти символы легли в основу синтаксиса операторов в большинстве современных языков программирования. Следовательно, операторы в программировании выполняют важные функции, включая:

• упрощение и сокращение кода, а также создание его более удобным для человека;
• обозначение определенной операции с данными, что позволяет легко трансформировать её в машинный код.

Дополнительным преимуществом использования операторов является их доступность для восприятия человеком, независимо от его родного языка. Это достигается благодаря универсальности математических и логических символов.

Основные обязанности оператора языка программирования

Операторы играют ключевую роль в программировании, выполняя следующие важные обязанности:

Арифметические операции

Арифметические операторы обеспечивают выполнение основных математических операций, таких как сложение, вычитание, умножение и деление. Эти операции формируют основу для выполнения различных вычислений в рамках программы. Например, в языке Python оператор + применяется для суммирования двух чисел:

a = 5 b = 3 result = a + b # result будет равен 8

Кроме того, арифметические операторы включают операции модуля ( % ), возведения в степень ( ** ) и целочисленного деления ( // ). Эти операторы позволяют выполнять более сложные математические действия и часто требуют применения в различных алгоритмах и вычислительных задачах.

Логические операции

Логические операторы используются для выполнения логических действий, таких как И (and), ИЛИ (or) и НЕ (not). Они часто находят применение в условиях и циклах, позволяя программе принимать решения в зависимости от множества условий:

a = True b = False result = a and b # result будет равен False

Логические операторы имеют очень важное значение для управления потоком выполнения программы. С их помощью можно создавать сложные логические выражения, предназначенные для проверки условий, фильтрации данных и управления циклами.

Сравнительные операции

Сравнительные операторы проверяют значение и возвращают логическое значение (True или False). К таким операторам относятся, например, == , != , > , < , >= . Пример такого использования:

a = 5 b = 3 result = a > b # result будет равно True

Сравнительные операторы часто используются в условиях и циклах, где они необходимы для проверки значений и принятия решений на основе результатов сравнения. Благодаря этому программа может реагировать на изменения в данных и предпринимать различные действия в зависимости от условий.

Присваивание значений

Операторы присваивания необходимы для назначения значений переменным. Простейший оператор присваивания — это знак равенства (=), однако также применяются комбинированные операторы, такие как += , -= , *= , /= :

a = 5 a += 3 # a теперь равно 8

С помощью операторов присваивания можно легко обновлять значения переменных и выполнять операции над ними. Их довольно часто используют в циклах и условиях для изменения значений и управления состоянием программы.

Необходимые навыки и знания

Для эффективного применения операторов в программировании необходимо развить следующие важные навыки и получить соответствующие знания:

Понимание синтаксиса языка

Каждый язык программирования обладает уникальными особенностями синтаксиса операторов. Крайне важно знать, как именно применяются операторы в конкретном языке, чтобы минимизировать вероятность ошибок. Например, в Python знак + используется для выполнения сложения, тогда как в JavaScript он может использоваться для конкатенации строк. Овладение синтаксисом операторов позволяет правильно интерпретировать их использование и избегать ошибок при написании кода.

Логическое мышление

Навыки логического мышления помогают более эффективно использовать операторы для решения разнообразных задач. Например, при написании условий и циклов необходимо правильно сочетать логические и сравнительные операторы. Логическое мышление способствует созданию эффективных и понятных логических выражений, ощутимо упрощая чтение и поддержку кода.

Знание типов данных

Операторы работают с различными типами данных, такими как числа, строки, булевы значения и списки. Понимание типов данных и их особенностей является важным аспектом, который помогает корректно использовать операторы. Например, арифметические операторы применяются для обработки чисел, в то время как логические операторы — для работы с булевыми значениями. Знание различных типов данных позволяет избежать ошибок и грамотно использовать операторы в различных контекстах.

Типы операторов в программировании

Операторы в контексте программирования подразделяются на множество категорий. Давайте рассмотрим основные типы операторов, присутствующих в программировании.

Оператор присваивания

Оператор присваивания предназначен для передачи значения переменной. Проще говоря, он говорит программе: «Возьми эту информацию и помести её в ячейку с названием x».

Операторы присваивания могут иметь разные нотации на различных языках программирования, но чаще всего используется знак равенства.

В языке Python присваивание представляется следующим образом:

Арифметические операторы

Арифметические операторы встроены в большинство языков программирования, позволяя выполнять базовые арифметические операции с числами, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.

Количество арифметических операторов и их обозначения могут варьироваться в зависимости от используемого языка. Приведем пример возможных арифметических операторов:

Арифметический оператор	Описание
+	сложение
−	вычитание
*	умножение
/	деление (деление с остатком)
%	остаток от деления (5 % 2 = 1)
**	возведение в степень

Логические операторы

В процессе разработки программ, зачастую потребуется проверить определенные условия и решить, следует ли продолжать исполнение определенного кода. Для таких задач в каждом языке программирования предусмотрены логические операторы. Они обрабатывают булевы значения и возвращают результат — ИСТИНА (true) или ЛОЖЬ (false).

Булевый тип данных представляет собой примитивный тип данных в информатике, допускающий два возможных значения, именуемых истина (true) и ложь (false).

Практически все языки программирования предлагают хотя бы три логических оператора: И, ИЛИ и НЕ. Однако их синтаксис может различаться, например, оператор И может обозначаться как «and» или «&&», а оператор ИЛИ — как «or» или «||».

Логический оператор И (AND)

Логический оператор И (AND) производит сравнение между двумя булевыми значениями. Результат является истинным только в случае, если оба значения истинны. В противном случае результат будет ложным.

Значение 1	Значение 2	Значение 1 И (AND) Значение 2
ИСТИНА	ИСТИНА	ИСТИНА
ИСТИНА	ЛОЖЬ	ЛОЖЬ
ЛОЖЬ	ИСТИНА	ЛОЖЬ
ЛОЖЬ	ЛОЖЬ	ЛОЖЬ

Требования к квалификации

В зависимости от сферы деятельности к операторам могут быть разные квалификационные требования.

• Кинооператор, например, должен иметь специальное среднее или высшее образование, а также опыт работы под руководством более опытных коллег, не менее трех лет;
• Операторам персональных компьютеров или работникам call-центров предъявляются менее строгие требования. Здесь важен уровень коммуникации, грамотность и умение организовать свой рабочий процесс;
• Для работников котельных и заправочных станций важно прохождение обучения в специализированных образовательных классах, созданных при компании, куда устраивается специалист.

Требования к знаниям и навыкам

При устройстве на должность оператора от специалиста могут потребовать знания работы в следующих программах на ПК:

• Пакет офисных приложений;
• Программное обеспечение для обработки изображений, а также фото и видео;
• Навыки работы в сети internet.

Кроме того, полезными будут навыки работы с офисной техникой, такой как сканеры, принтеры и факсы.

Какая разница (запись в коде)

Теперь пришло время обсудить различия между тем, что называется оператором, и тем, что называется функцией.

Предположим, что в вашем языке программирования существуют:

• оператор сложения чисел, скажем «3500$»
• функция $sum()$, вычисляющая сумму двух чисел (не важно, является ли она стандартной или создана вами на базе возможностей языка, который вы используете).

Допустим, у вас есть задача записать в переменную $z$ сумму двух числовых литералов, то есть «сумму двух чисел» — 3500$ и 5$.

С использованием оператора это будет реализовано следующим образом:

z := 3500 + 5; // (присваивание с использованием синтаксиса языка Паскаль)

А с использованием функции это бы выглядело так:

— мы видим, что оба подхода выполняют действия с данными, однако поведение записи различно. Операторы традиционно используются в «школьном» понимании, т.е. данные находятся по обе стороны от оператора, например, в операторах работы с остатком в Паскале.

Что могло бы быть — если бы операторов вообще не существовало

Следовательно, можно представить, что если бы была возможность определить (или создать) функцию с именем «+» (с состоящим из одного символа), то вызов для сложения выглядел бы следующим образом:

Таким образом, обычно так не практикуется (и, кроме того, во многих языках невозможно создание функций, названия которых совпадают с существующими записями операторов.

Это говорит о том, что различные формы записи скорее связаны с традицией и удобством восприятия.
Давайте перейдем к выводам.

Выводы

Сходства функций и операторов:

1. И те, и другие выполняют действия над данными (операции), что зачастую приводит к тому, что оператор называют «знаком операции», а функции присваивают название «именем операции».
2. Обе категории «возвращают» результат после выполнения действий над данными.

Различия функции от оператора:

1. Операторы, как правило, являются частью ядра языка программирования, и в большинстве языков программист не сможет создавать новых операторов, в то время как функции могут быть написаны пользователем самостоятельно.
2. Операторы обычно выполняют более «простые» действия по сравнению с функциями.
3. Передача данных для работы операторов и функций осуществляется различными способами (это было рассмотрено ранее).

Ключевые слова для FKN + антипод форума (КС ВСУ):

• функция и оператор какая разница
• отличие функции от оператора программирование
• Чем отличается оператор от функции
• Чем отличается функция от оператора
• в высокоуровневых языках программирования
• примеры