В ряде учебников по языку C# операции языка называются операторами. Не претендуя на абсолютную истину, попробую не согласиться с этим утверждением. Всё-таки традиционно оператором считается не указание совершить действие, а выражение, описывающее законченное действие. Например, про выражение «a = b + c;» можно сказать, что это «оператор присваивания результата операции сложения двух чисел». Вряд ли правильно говорить, что это «оператор сложения». Исходя из данного соображения, я буду разделять операции и операторы.

1) Операция присваивания

Операция, обозначаемая знаком =, называется операцией присваивания. Данная операция является бинарной, имеет два операнда. Например, X=Y. Операнд слева от знака может быть только переменной, объектом. Операнд справа может быть выражением, т.е. записью в которой используются знаки других операций. Как правило, операция = является главной операцией, образующей оператор присваивания.

Имеется интересная особенность этой операции. Она допускает цепочку присваиваний. Например, X=Y=Z=10;

2) Арифметические операции

Различают 5 операций, выполняющих арифметические действия над числами.

Выполнение первых трёх операций очевидно и не требует пояснения. А вот операция деления зависит от типа данных. Если тип данных, участвующих в операции, вещественный, то результат получится по правилам деления с целой и дробной частью. Если тип целый, то результатом деления также является целое число.

Деление по модулю возможно только для целых чисел. Оно обеспечивает получение остатка от деления двух целых чисел. Например, в результате операции 15 % 4 получится число 3. Таким образом, пара операций / и % обеспечивает для целых чисел специфическую возможность: можно получить и целую часть, и остаток от деления.

Арифметические операции можно объединять вместе с операцией присваивания, записывая две операции в виде одной. Это так называемая сокращённая форма записи.

Например:
обычная запись: a = a + Stoim;
сокращённая форма: a+=Stoim;

К арифметическим операциям относятся две специфические операции – инкремент и декремент. Эти операции позволяют изменять значения переменных на 1. Инкремент – увеличивает, обозначается знаком ++. Декремент – уменьшает, обозначается знаком --. По сути дела, эти операции являются сокращённой формой записи для выражений типа i = i +1 и i = i – 1. Например, вместо a = a + 1; можно записать: a++; (постфиксный вариант) или ++a; (префиксный вариант). Аналогично: --Prim; Prim--;

Между двумя последними формами нет никакой разницы, если эти операции являются единственными в записи выражения, т.е. используются самостоятельно. Если же речь идёт об использовании в сложном выражении, то приходится учитывать, когда на самом деле выполняются эти операции. Суть в том, что при постфиксном варианте записи значение переменной сначала используется, а потом изменяется на 1. При префиксном, наоборот, сначала изменяется, а потом используется.

Например:
t = 5; // t = 5
n = 4 * t++; // n = 20, t = 6
k = ++n / 3; // n = 21, k = 7
b = --k / t; // k = 6, b = 1

3) Поразрядные операции

В C# имеются операции, пригодные для обработки отдельных разрядов памяти (например, в видеопамяти графического дисплея). Такие операции называются поразрядными (операции с битами). Они позволяют изменять, считывать и сдвигать разряды в переменных. При этом переменная рассматривается не как число, а как комбинация двоичных разрядов, т.е. как логический код. Операция выполняется отдельно над каждым разрядом. Перечень поразрядных операций приведён в следующей таблице.

Существует краткая форма поразрядных операций присваивания. Например:

x &= y вместо x = x & y

Поразрядные операции можно использовать только с целочисленными типами данных, к вещественным числам их применять нельзя!!!

Пример 1:
int k = 26;
k & 15 // 10
k | 15 // 31
k ^ 15; // 21
k << 2 // 104
k >> 2 // 6

Пример 2:
Выделить пятый бит в байте B, а остальные обнулить.
В = (B & 4);

4) Операции отношения:

Все операции отношения используются для сравнения значений переменных или выражений. Эти операции вырабатывают значение булевского типа: ИСТИНА (true) или ЛОЖЬ (false). Численных эквивалентов для этих значений в языке C# не существует. Перечень операций приведён в таблице:

При выполнении операций сравнения следует помнить одну специфическую особенность. Точное сравнение вещественных чисел возможно только с нулём!

Сравнение ненулевых вещественных чисел, полученных путём вычислений, возможно только с определённой точностью. Это связано с формой представления вещественных чисел (формат с плавающей запятой). А вот числа формата Decimal можно сравнивать между собой на равно.

5) Логические операции:

Логические операции используются для составления логических выражений на основе выражений, которые используют операции сравнения. Такие выражения называются булевыми. Значением булевого выражения также может быть ИСТИНА и ЛОЖЬ.

6) Операция «приведение к типу»:

Эта операция используется тогда, когда необходимо преобразовать значение одного типа в значение другого типа. Это так называемое явное преобразование типов. Операция задаётся указанием имени типа в круглых скобках. Например, (byte) – преобразовать в тип байт. Рассмотрим пример:

int n = 10;
double z;
z = n;
n = (int) z;

В данном примере объявлены две переменные, причём целочисленной уже присвоено значение. После присваивания значением z будет число 10,0 – такое преобразование выполнится неявно автоматически, и несогласования типов не будет. А вот обратное преобразование надо задавать явно. Понять, когда возможно неявное преобразование, а когда приведение надо делать явно, можно на основании схемы. На схеме перечислены все арифметические типы. Стрелками указаны направления, по которым автоматически осуществляется неявное преобразование (например, из byte в double). Любое обратное приведение (против стрелок) должно быть явным!!! Но надо помнить: ответственность за такое преобразование лежит на программисте. Вполне может оказаться, что при таком преобразовании будут искажены данные или потеряна точность, и система об этом не сообщит.

7) Строковые преобразования. Класс Convert:

Не существует явного преобразования арифметических типов в строки! Операция «приведение к типу» здесь невозможна. Однако, в базовом классе Object имеется и определён метод ToString. Так как все арифметические типы данных считаются потомками (наследниками) класса Object, то для них предусмотрена соответствующая реализация этого метода. Следовательно, метод ToString можно использовать, когда любое арифметическое значение надо преобразовать в строку.
Например:

string s;
int n = 2010;
s = "Год "+ToString(n);

Достаточно часто требуется обратное преобразование – строку в число. Для таких преобразований предусмотрен специальный класс методов – класс Convert, встроенный в пространство имен System. Этот класс содержит 15 статических методов вида To (ToBoolean, … ТоInt64), где Type может принимать значения от Boolean до UInt64 (см. таблицу встроенных типов). Единственным исключением является тип Object, - метода ToObject нет по понятным причинам, поскольку для всех типов существует неявное преобразование к типу Object.

Существует возможность преобразования строки к системному типу DateTime, который хотя и не является встроенным типом языка C#, но допустим в программах, как и любой другой системный тип. Пример работы с этим типом:

System.DateTime dat = Convert.ToDateTime("15.03.2003");
Console.WriteLine("Date = {0}", dat);

Результатом вывода будет строка: Date = 15.03.2003 0:00:00

Кроме методов, задающих преобразования типов, в классе Convert имеются и другие методы, например, задающие преобразования символов Unicode в однобайтную кодировку ASCII, преобразования значений объектов и другие методы. Подробности можно посмотреть в справочной системе. В дальнейшем это будет более подробно разобрано на нашем сайте в моих следующих статьях.

8) Понятие исключения:

Как показывает практика программирования, в процессе работы программы могут возникнуть какие-либо неполадки, связанные, например, с некорректными данными. В языке C# такие ситуации обрабатываются с помощью исключений. Говорят, что если операция или метод не может выполниться корректно, то выбрасываются исключения соответствующего типа. Выражение «выбрасываются» надо понимать не буквально, а в том смысле, что при обнаружении ошибки система прерывает выполнение программы и сообщает об этом. Например, если при делении делитель оказался равен нулю, то программа будет прервана с признаком «деление на нуль». А если при попытке преобразовать строку в число один из символов строки окажется не цифровым, то тоже будет прерывание программы, но уже с другим признаком. Это и есть выбрасывание исключений.

Исключения являются нормальным способом уведомления об ошибках в работе программы. Возможна стандартная обработка исключения, когда система просто информирует пользователя о случившейся неприятности и завершает выполнение программы. Однако, считается хорошим стилем, когда программист предусматривает возможность появления исключения и сам обеспечивает его обработку. Говорят, что программист «ловит» исключение, вставляя в текст программы соответствующий блок. Пример обработки исключения будет рассмотрен в одной из моих ближайших статей.

В состав библиотеки FCL (Free Class Library, библиотека свободных классов – это объектно-ориентированная библиотека, нацеленная на работу с XML, веб-программирование, взаимодействие с базами данных, обработку изображений и др.) входит класс Exception, свойства и методы которого позволяют работать с исключениями. Свойства этого класса определяют виды исключений, которые задаются определёнными идентификаторами. Если в некотором блоке предполагается возможность появления исключений, то разумно заключить этот блок в фигурные скобки и предварить ключевым словом try. Вслед за этим блоком можно расположить один или несколько блоков, обрабатывающих исключения, – это так называемые catch-блоки. Каждый catch-блок имеет формальный параметр, определяющий, какое именно исключение будет обработано в этом блоке. Если в try-блоке возникает исключение, то catch-блоки начинают конкурировать в борьбе за перехват исключения. Обрабатывает исключение тот блок, параметр которого соответствует исключению. Ну, а чтобы исключение было правильно обработано, программист должен разместить в блоке необходимые операторы.