Ch04 - 介紹 Objective-C 的運算式以及一些運算子

Objective-C 程式設計學習筆記 Ch04

• Ch04-介紹 Objective-C 的運算式以及一些運算子。
• 本章會介紹的運算式就是基本的四則運算，也就是加『+』,減『-』,乘『*』,除『/』的四種組合，另外也會提到模數運算子(Modules Operator)『%』(講白話一點 % 就是取得餘數)。
• 關於運算子在這個章節僅會介紹部分，有些運算子會在後面的章節，依照主題的相關性會順便介紹。

目錄:

• (1) 指定運算子
• (2) 加減乘除的順序 (優先權)
• (3) 單元負號運算子
• (4) 模數運算子(%)
• (5) 型別轉換運算子

(1) 指定運算子

若要說到運算子，最基本的大概就是指定運算子(Assignment operator)了，在我們學習怎麼宣告一個變數時，就已經學會指定運算子了，int a = 1;，就是將 = 等號右邊的值，指定給 a 這個變數。

指定運算子也可以跟一般算術運算子結合使用，比方說 int a = 1+1; 是合法的指定值的方式。 指定運算子除了跟基本的 +, - , *, /, % 結合，其變數的值也可以使用位移的方式表達，比方說 a = a + 1 相當於 a++ 也相當於 a+=1，而這種寫法，會在下一章節，迴圈的部分會很常遇到，務必熟悉。

範例:

int a = 1+1;

int b =1;
b+=1;

int c= 1;
c++;

NSLog(@"a is %i", a);
NSLog(@"b is %i", b);
NSLog(@"c is %i", c);

其結果都為 2:

2013-12-28 ~[16887:303] a is 2
2013-12-28 ~[16887:303] b is 2
2013-12-28 ~[16887:303] c is 2

(2) 加減乘除的順序 (優先權)

• 在我們小時候就已經學過了，所謂的『先乘除，後加減』，其實這就一種算式的優先權。以下是幾個關於加減乘除的運算優先權的整理：

優先程度	符號
高度優先	-(負號)
中度優先	*(乘), /(除), %(餘)
低度優先	+(加), -(減)

1.『*』, 『/』, 『%』優先於『+』, 『-』
2. 可以運用 ( ) 更清楚的表達運算的順序，若 ( ) 有巢狀，
   則是越內部的 ( ) 先執行運算。(簡而言之就是 () 可以影響優先順序) 
3. 如果整行運算式都同樣的優先權，是由左至右計算。

範例 1: 簡單的比較

NSLog(@"1 + 2 * 2 = %i", 1 + 2 * 2);
NSLog(@"(1 + 2) * 2 = %i", (1 + 2) * 2);
NSLog(@"1 + (2 * 2) = %i", 1 + (2 * 2));

執行結果:

2013-12-28 ~[16247:303] 1 + 2 * 2 = 5
2013-12-28 ~[16247:303] (1 + 2) * 2 = 6
2013-12-28 ~[16247:303] 1 + (2 * 2) = 5

• 第一行運算子跟第三行是一樣的意思，即便第一行的 2*2 沒有被 ( ) 包覆，但因為是先乘除後加減，因此也是先運算 2*2，然後再加上前面的 1， 最後得 5。
• 第二行運算子，則是先運算 ( ) 內的結果，(1+2) 得 3 之後再 * 2，因此會得 6 。

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範例 2: 除數可以是 0 嗎？

NSLog(@" 9 / 3 = %i", 9/3);
NSLog(@" 9 / 0 = %i", 9/0);

執行結果:

2013-12-28 ~[16290:303]  9 / 3 = 3
2013-12-28 ~[16290:303]  9 / 0 = 8400912

• 第一行運算式， 9/3 得 3 沒有問題，但是第二行運算式，卻有一點狀況，一般我們如果在計算機按下 9/0 會得到不正確的結果，這是正常的，因為在程式語言中，把除數指定為 0，都會是不正常的結果或是錯誤，因此我們在後面的章節會學到，當除數為 0 的時候，則顯示錯誤或是一些提示訊息，而不要顯示不正常的結果。
• 在 Xcode 將除數設定為0時的警告: 
• 使用 google 計算機將除數設定為0時的警告: 

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範例 3: 小心型別呀！

int a = 5;
int b = 2;
NSLog(@"a / b = %i", a/b);

執行結果:

2013-12-28 ~[16447:303] a / b = 2

• 以這個例子來說，大家或許會納悶，5 / 2 不是 2.5 嗎？ 要注意的是，我們在 NSLog 的輸出格式字串是 %i ， %i 是用來輸出整數的，因此計算的結果會是整數。
• 但是呢，或想要取得 2.5 這種浮點數格式的結果，千千萬萬不能直接使用 NSLog(@"a / b = %f", a/b);，在這裡我們不能直接將 %i 替換成 %f ，這是行不通的，因為變數 a 跟 b 本身的型別都是 int，你必須將 int 的型別轉成 float，才有辦法輸出成小數點的格式。

  int a = 5;
  int b = 2;
  float  f1, f2;
  f1 = a;
  f2 = b;
  NSLog(@"a / b = %f", f1/f2);
  

  結果:

  2013-12-28 ~[16509:303] a / b = 2.500000
  

  或是將其中一個 int 轉換成 float 也可以，以下是將 a 轉換成 float:

  int a = 5;
  int b = 2;
  float  f1;
  f1 = a;
  NSLog(@"a / b = %f", f1/b); 
  

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• 將整數指定給浮點數的型別，是可以正確的轉換。
• 如果將浮點數轉換給整數，則小數點的部分將會被捨去。
• 上面轉型別的範例，其實是將 int 的變數指定給一個 float 型別的變數，這只是一種型別轉換的方式，後面會在介紹如何轉換型別。

(3) 單元負號運算子

• 單元負號運算子(unady minus operator)，就是將某個變數給予 - 號，使其變成負數。
• 以下的例子即是將 5 變成 -5。

  int a = 5;
  NSLog(@"-a = %i", -a);
  

• 要注意的事情是，單元負號運算子，只是在運算過程中將某變數轉換成負數，使其達到預期的計算結果，_並不是永久轉換_。

(4) 模數運算子(%)

• 模數運算子的運算結果會是取得兩個數字相除之後的餘數。

  NSLog(@"3 %% 2 = %i", 3%2);
  

  3 / 2 = 1 ...1，餘樹為 1。所以得到的結果為:

  2013-12-28 ~[16618:303] 3 % 2 = 1
  

  在 NSLog 的輸出字串格式中，必須使用 %% 代表 一個 % 符號。因為之前有提到輸出字串格式會依照 % 之後的字元，決定要輸出什麼樣的值，因此若要輸出一個 % ，就是要再帶上一個 %。

(5) 型別轉換運算子

• 我們可以利用 ( ) 小括號，將一個變數做型別的轉換。
• 小括號 ( ) 裡面要寫的是要被轉換的型別，比方說 (float) 或是 (int)，這就是『型別轉換運算子』。
• 要注意的事情是，型別轉換運算子，只是在運算過程中將某變數轉換型別，使其達到預期的計算結果，_並不是永久轉換_。
• 型別轉換運算子的優先權大於一般的算術運算子，但與負號運算子相同優先權。
• 以下範例是將浮點數轉成整數:

  NSLog(@"Result is %i", (int)2.5 + (int)2.5);
  

  結果為:

  2013-12-28 ~[16702:303] Result is 4
  

• 以下範例是直接將計算結果轉換成 float:

  NSLog(@"Result is %f", (float)10/3);
  

  結果為:

  2013-12-28 ~[16775:303] Result is 3.333333
  

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下一章節，將會介紹 Objective-C 迴圈 。

參考資料

• 精通 Objective-C 程式設計 (第五版)
• Programming with Objective-C