Операторы

Понятие оператора

Одним из ключевых понятий любого языка программирования является понятие "оператор". Без овладения этим понятием в полной мере написание программ не представляется возможным. От того, насколько быстро и правильно программист усвоит, что такое операторы и как они применяются в программе, зависит, как скоро он начнёт писать программы.

Оператор - это составная часть программы, фраза алгоритмического языка, предписывающая определённый порядок преобразования информации.

Любая программа содержит операторы. Наиболее близкой аналогией оператору является предложение. Операторы образуют программу так же, как обычные предложения образуют текст рассказа или повести.

Свойства операторов

Различаются два вида свойств операторов - общeе и собственные.

Общее свойство операторов

Все операторы имеют одно общее свойство - они исполняются.

Можно сказать, что оператор - это инструкция, содержащая руководство к действию (описание приказа). Для компьютера выполнять запущенную на нём программу означает (последовательно переходя от одного оператора к другому) выполнять предписания (инструкции, приказы), содержащиеся в операторах.

Собственно оператор - это только запись, некоторая последовательность символов. В операторе нет рычажков, проводов или ячеек памяти. Поэтому, когда компьютер выполняет программу, в самих операторах ничего не происходит, они продолжают оставаться в программе в том виде, в котором их составил программист. Но преобразования происходят в компьютере, имеющем ячейки памяти и каналы связи между ними. Если компьютер исполнил некоторое преобразование информации в соответствии с содержащимся в операторе предписанием, то говорят, что оператор исполнился.

Собственные свойства операторов

Существует несколько различных видов операторов. Каждый вид оператора обладает собственным свойством. Например, свойством оператора присваивания является способность присвоения указанной переменной некоторого значения, свойством оператора цикла является его многократное исполнение. Собственные свойства операторов подробно рассматриваются в соответствующих разделах главы Операторы. Здесь укажем только, что все виды операторов имеют собственные свойства, присущие только их виду и не повторяющиеся в других видах.

Типы операторов

Различают два типа операторов - простые и составные.

Простые операторы

Простые операторы в языке MQL4 заканчиваются знаком ";" (точка с запятой). С помощью этого разделителя компьютер может определить, где заканчивается один и начинается другой оператор. Знак ";" (точка с запятой) так же необходим в программе, как "." (обычная точка) необходима в обычном тексте для разделения предложений. Один оператор может располагаться в нескольких строках, несколько операторов можно располагать в одной строке.

Каждый простой оператор заканчивается знаком ";" (точка с запятой).

Примеры простых операторов:

   Day_Next= TimeDayOfWeek(Mas_Big[n][0]+60);   // Простой оператор
   
   Go_My_Function_ind();                        // Простой оператор
   
   a=3;  b=a*x+n;  i++;                         // Несколько операторов в строке
   
   Print("   Day= ",TimeDay(Mas_Big[s][0]),     // Один оператор..
         "   Hour=",TimeHour(Mas_Big[s][0]),    // расположен..
         "   Minute=",TimeMinute(Mas_Big[s][0]),// в нескольких ..
         "   Mas_Big[s][0]= ",Mas_Big[s][0],    // строках
         "   Mas_Big[s][1]= ",Mas_Big[s][1]);

Составные операторы

Составной оператор состоит из нескольких простых, разделенных знаком ";", и оформляется фигурными скобками. Чтобы можно было использовать несколько операторов там, где ожидается присутствие только одного, предусматривается составной оператор (который также называют "блоком"). Список операторов в составном операторе выделяется фигурными скобками, а свидетельством окончания составного оператора является наличие закрывающей фигурной скобки.

Пример использования составного оператора в условном операторе. Сначала идет условный оператор if(выражение), за ним следует составной оператор. Составной оператор содержит список исполняемых операторов.

Рис. 17. Составной оператор.

Тело составного оператора заключено в фигурные скобки. Каждый составной оператор заканчивается закрывающей фигурной скобкой.

Примеры составных операторов:

                                            // Пример  оператора switch
switch(ii)                                  // Оператор switch(выражение) 
   {                                        // Открывающая фигурная скобка
   case 1: Buf_1[Pok-f+i]= Prognoz;  break; // Вложенные операторы (тело операт.)
   case 2: Buf_2[Pok-f+i]= Prognoz;  break; // Вложенные операторы (тело операт.)
   case 3: Buf_3[Pok-f+i]= Prognoz;  break; // Вложенные операторы (тело операт.)
   }                                        // Закрывающая фигурная скобка,..
                                            // .. означает окончание оператора
//----------------------------------------------------------------------------------
                                            // Пример использования цикла 
for (tt=1; tt<=Kol_Point[7]; tt++)          // Оператор for(выражения)
   {                                        // Открывающая фигурная скобка
   Numb = Numb + Y_raz[tt]*X_raz[ii][tt];   // Вложенный оператор (тело операт.)
   }                                        // Закрывающая фигурная скобка..
                                            // .. означает окончание оператора
//----------------------------------------------------------------------------------
                                            // Пример условного оператора if
if (TimeDay(Mas_Big[f][0])!= 6)             // if (выражение)
   {                                        // Открывающая фигурная скобка
   Sred =(Nabor_Koef[ii][vv][2]+ NBh)*Point;// Вложенные операторы (тело операт.)
   Ind = Nabor_Koef[ii][vv][0] + f;         // Вложенные операторы (тело операт.)
   Print(" Ind= ",Ind);                     // Вложенные операторы (тело операт.)
   }                                        // Закрывающая фигурная скобка..
                                            // .. означает окончание оператора

Тело составного оператора всегда заключено в фигурные скобки и может состоять из нуля, одного или нескольких операторов.

Примеры использования простых операторов:

//----------------------------------------------------------------------------------
                                    // Пример оператора for
   for (n=1; n<=Numb; n++)          // for(выражения) 
      Mas[n]= Const_1+ n*Pi;        // Вложенный оператор (тело операт.)
//----------------------------------------------------------------------------------
                                    // Пример условного оператора if
   if (Table > Chair)               // if (выражение)
      Norma = true;                 // первый оператор (подоператор 1)
   else                             // Альтернативное условие
      Norma = false;                // второй оператор (подоператор 2)
//----------------------------------------------------------------------------------

Несколько простых операторов могут быть объединены в составной оператор без строгой необходимости.

Это - редко встречающаяся, но вполне допустимая конструкция. В этом случае операторы, заключённые в фигурные скобки, называют блоком операторов. Такое использование допустимо. Обрамление фигурными скобками делается по воле программиста для удобства представления кода. Пример блока операторов:

   {                                            // Открывающая фигурная скобка
   Day_Next= TimeDayOfWeek(Mas_Big[n][0]+60);   // Простой оператор
   b=a*x+n;                                     // Простой оператор
   }                                            // Закрывающая фигурная скобка..

Требования к операторам

Операторы должны быть записаны в текст программы в соответствии с правилами форматирования (представления в программе). Ни один оператор не может быть составлен вне этих правил. Если же программа содержит оператор, составленный вопреки правилам форматирования, то при компиляции программы редактор MetaEditor выдаст сообщение об ошибке. Это значит, что в таком виде программа (содержащая ошибочный оператор) не может использоваться.

Выражение "Формат оператора" следует понимать как набор правил форматирования, присущих виду оператора. Каждый вид оператора имеет свой формат. Форматы операторов подробно рассматриваются в соответствующих разделах главы Операторы.

Порядок исполнения операторов

Важной характеристикой любой программы является порядок исполнения операторов. Операторы не могут исполняться просто так, без всякой системы. В языке MQL4 принято следующее правило исполнения операторов:

Операторы исполняются в том порядке, в котором они встречаются в программе. Направлением последовательности исполнения операторов принято направление слева направо и сверху вниз.

Это значит, что и простые и составные операторы исполняются просто подряд, один за другим (подобно тому, как мы читаем строки стихов - сначала верхнюю строку, потом следующую ниже, следующую и т.д.). Если в одной строке находится несколько операторов, то они исполняются последовательно один за другим слева направо, после чего исполняются операторы в следующей строке, расположенной ниже.

Операторы, входящие в составной оператор, исполняются точно так же: любой оператор блока начинает исполняться после того, как исполнится предыдущий.

Пример написания и исполнения операторов

По внешнему виду текст программы (содержащий операторы) напоминает обычный текст или записи математических уравнений. Однако это сходство - только внешнее. В обычном тексте допускается произвольная последовательность записей, в то время как в программе необходимо соблюдение строго определённого порядка.

В качестве примера рассмотрим, как работает оператор присваивания. Для этого возьмём решение простой системы линейных уравнений и сравним, как некоторые математические вычисления отражаются в обычном тексте и как - в тексте программы, в операторах.

Задача 7. Дана система уравнений: Y = 5 Y - X = 2 Требуется найти численное значение переменной Х.

Вариант 1. Текст составлен обычным способом на листе бумаги.

1. 5 - Х = 2

2. Х = 5 - 2

3. Х = 3

Вариант 2. Текст программы.

Y = 5;                      // Строка 1
X = Y - 2;                  // Строка 2

И в первом, и во втором варианте записи (строки) содержат законченный смысл. Тем не менее, строки из первого варианта не могут в таком виде использоваться в программе, потому что их вид не соответствует формату оператора присваивания.

Записи в первом варианте представляют отображение на бумаге некоторых зависимостей. Они могут использоваться лишь для того, чтобы сообщить программисту, в каком отношении находятся между собой переменные. Программные операторы имеют другое назначение - они сообщают компьютеру, какие операции и в какой последовательности необходимо исполнить. Все без исключения операторы представляют собой точную, не допускающую неоднозначности инструкцию.

Оба оператора в Варианте 2 являются операторами присваивания. Любой оператор присваивания отдаёт компьютеру буквально следующий приказ:

Вычислить значение выражения справа от знака равенства и присвоить полученное значение переменной слева от знака равенства.

По этой причине в операторе присваивания слева от знака равенства не может находиться ничего, кроме переменной. Например, запись 5 - Х = 2, используемая в первом варианте, содержит ошибку, потому что набор символов 5 - Х не является переменной. Поэтому не существует и ячейки памяти, в которую должно быть помещено численное значение выражения, вычисленного справа от знака равенства.

Проследим, что будет делать компьютер, выполняя операторы второго варианта.

1. Переход к оператору (строка 1).

Y = 5;                      // Строка 1

2. Обращение к правой части оператора (правая часть находится между знаком равенства и точкой с запятой).

3. Компьютер обнаружил, что правая часть оператора содержит численное значение.

4. Запись численного значения (5) в ячейку памяти переменной Y.

5. Переход к следующему оператору (строка 2).

X = Y - 2;                  // Строка 2

6. Обращение к правой части оператора.

7. Компьютер обнаружил, что правая часть оператора содержит выражение.

8. Вычисление численного значения правой части оператора (5 - 2).

9. Запись численного значения (3) в ячейку памяти этой переменной Х.

Выполнение компьютером действий 1 - 4 есть исполнение первого оператора (строка 1). Выполнение компьютером действий 5 - 9 есть исполнение второго оператора (строка 2).

Для того чтобы составить работающую программу, программист должен хорошо представлять себе, что и в какой последовательности в этой программе будет выполняться. В частности, в программу заносятся не все математические вычисления, нередко возникает необходимость предварительной подготовки операторов.

Например, при решении математических задач производится немало промежуточных вычислений. Они могут помочь математику найти правильное решение, но оказываются бесполезными с точки зрения программирования. В качестве операторов в программу необходимо вносить только содержательные вычисления: например, исходные значения одних переменных или формулы для вычислений других. В предыдущем примере первый оператор несёт информацию о численном значении переменной Y, а второй оператор - формулу для вычисления интересующей нас переменной X.

В любой работающей программе есть выражения, имеющие привычный вид, но найдутся и такие, которые можно понять, только оценивая их в качестве программных операторов. Например, запись

X = X + 1;                  // Пример счётчика

с точки зрения математической логики и здравого смысла кажется ошибочной. Но она вполне приемлема, если воспринимать её как оператор (кстати, именно этот оператор имеет широкое применение).

В этом операторе вычисляется новое значение переменной Х: выполняя оператор присваивания (то есть вычисляя значение правой части оператора), компьютер обратится к ячейке памяти, несущей численное значение переменной Х (например, в момент обращения оно окажется равным 3), вычислит выражение в правой части оператора присваивания (3 + 1) и полученное значение (4) запишет в ячейку памяти переменной Х. В результате исполнения этого оператора присваивания переменная Х получит новое значение - (4). Компьютер будет удерживать это значение переменной Х до тех пор, пока переменная Х не встретится в левой части от знака равенства в каком-нибудь другом операторе присваивания. В этом случае будет вычислено новое значение этой переменной, которое она будет удерживать до следующего возможного изменения.