Langage C++/Opérateurs

Les Opérateurs C++

Les opérateurs sont des symboles permettant d'effectuer des opérations sur des valeurs. Ils sont classés dans trois catégories.

Opérateurs d'affectation

L'opérateur d'affectation simple "="

L'opérateur d'affectation simple est "=" il signifie "affecter à".

Syntaxe :

<Destination> = <Source>; Où <Source> et <Destination> doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5; //x = 5
y = 3; //y = 3
x = y; //x = 3 (valeur de y)

L'opérateur d'affectation additionneur "+="

L'opérateur d'affectation additionneur est "+=" il signifie "affecter en additionnant à".

Syntaxe :

<Destination> += <Source>; Où <Source> et <Destination> doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5;
y = 3;
x += y; //x = 8

L'opérateur d'affectation soustracteur "-="

L'opérateur d'affectation soustracteur est "-=" il signifie "affecter en soustrayant à".

Syntaxe :

<Destination> -= <Source>; Où <Source> et <Destination> doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5;
y = 3;
x -= y; //x = 2

L'opérateur d'affectation multiplicateur "*="

L'opérateur d'affectation multiplicateur est "*=" il signifie "affecter en multipliant à".

Syntaxe :

<Destination> *= <Source>; Où <Destination> et le résultat de l'opération doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5;
y = 3;
x *= y; //x = 15

L'opérateur d'affectation diviseur "/="

L'opérateur d'affectation diviseur est "/=" il signifie "affecter en divisant à".

Syntaxe :

<Destination> /= <Source>; Où <Destination> et le résultat de l'opération doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5;
y = 3;
x /= y; //x = 1 (voir l'opérateur "/")

L'opérateur d'affectation modulo "%="

L'opérateur d'affectation modulo est "%=" il signifie "affecter le modulo de, à".

Syntaxe :

<Destination> %= <Source>; Où <Destination> et le résultat de l'opération doivent être de même nature et où <Source> est une expression et <Destination> une variable ;

Exemple

int x, y;
x = 5;
y = 3;
x %= y; //x = 2 (voir l'opérateur "%")

Les opérateurs mathématiques

Opérateur d'addition "+"

L'opérateur permettant l'addition est "+" il permet d'additionner un nombre ou le résultat numérique d’une expression à un autre.

Exemple

int x, y, z;
x = 5;
y = 3;
z = x + y; //z = 8

Opérateur de soustraction "-"

L'opérateur permettant la soustraction est "-" il permet de soustraire un nombre ou le résultat numérique d’une expression à un autre.

Exemple

int x, y, z;
x = 5;
y = 3;
z = x - y; //z = 2

Opérateur de multiplication "*"

L'opérateur permettant la multiplication est "*" il permet de multiplier un nombre ou le résultat numérique d’une expression à un autre.

Exemple

int x, y, z;
x = 5;
y = 3;
z = x * y; //z = 15

Opérateur de division "/"

L'opérateur permettant la division est "/" il permet de diviser un nombre ou le résultat numérique d’une expression à un autre.

Exemple

int x, y, z;
x = 5;
y = 3;
z = x / y; //z = 1
float r, o, p;
r = 5.0;
o = 3.0;
p = r / o; // p ~= 1.666666…

En c++ la division est entière si les deux opérandes sont entiers. Si l'un des opérandes est codé sur un format réel alors le résultat sera réel.

Opérateur de modulo "%"

L'opérateur permettant de récupérer le reste de la division entière d’un nombre ou du résultat numérique d’une expression par un autre, est "%".

Exemple

int x, y, z;
x = 5;
y = 3;
z = x % y; // = 2 (5 / 3 => quotient 1, reste 2)

Les opérateurs comparatifs

Ils servent essentiellement à effectuer des tests logiques entre plusieurs valeurs numériques.

Comparateur d'égalité "=="

Le comparateur C++ d'égalité == permet de vérifier si la valeur de gauche est strictement égale à la valeur de droite.

Cela revient à faire une inversion de l'opérateur logique XOR (soit NOT XOR). Voici la table de vérité du comparateur == pour l'opération (x == y) :

== (NOT XOR)	y = false	y = true
x = false	true	false
x = true	false	true

Comparateur "!=" (différent de)

Le comparateur C++ différentiel "!=" permet de vérifier si la valeur de gauche est strictement différente de la valeur de droite. Cela revient à appliquer l'opérateur logique XOR.

Comparateur "<" (strictement inférieur à)

Le comparateur "<" (strictement inférieur à) permet de vérifier si la valeur numérique de gauche est strictement inférieure à la valeur numérique de droite. Cet opérateur renvoie true uniquement si la valeur numérique de gauche est strictement inférieure à la valeur numérique de droite.

Comparateur "<=" (inférieur à)

Le comparateur "<=" (inférieurs à) permet de vérifier si la valeur numérique de gauche est inférieure ou égale à la valeur numérique de droite. Cet opérateur renvoie true uniquement si la valeur numérique de gauche est inférieure ou égale à la valeur numérique de droite.

Comparateur ">=" (supérieur à)

Le comparateur ">=" (supérieur à) permet de vérifier si la valeur numérique de gauche est supérieure ou égale à la valeur numérique de droite. Cet opérateur renvoie true uniquement si la valeur numérique de gauche est supérieure ou égale à la valeur numérique de droite.

Comparateur ">" (strictement supérieur à)

Le comparateur ">" (strictement supérieur à) permet de vérifier si la valeur numérique de gauche est strictement supérieure à la valeur numérique de droite. Cet opérateur renvoie true uniquement si la valeur numérique de gauche est strictement supérieure à la valeur numérique de droite.

Opérateurs logiques

Les opérateurs logiques représentent les manipulations et comparaisons possibles que l’on peut faire sur des données de types booléen et/ou binaire.

et ^ sont des opérateurs bit à bit ! Les opérateurs logiques correspondant au & et au | sont respectivement && et ||.

Les opérateurs logiques

Cette sous-catégorie représente les opérateurs logiques que nous avons vu en introduction en leur spécifiant une syntaxe. Il est à noter que l'opérateur logique YES n'a pas de représentation en C++. En effet le C++ utilise le postulat que les opérations doivent retourner true pour être vraies. Partant de ce principe, il n'est plus nécessaire d’avoir un opérateur YES.

Opérateur "!" (NOT)

L'opérateur logique inverseur NOT a pour syntaxe en C++ le symbole "!" (point d'exclamation) ou l'expression "not". Pour inverser une valeur on écrira donc en C++

Exemple

bool x, y;
x = true;
y = ! x; // y = false
// ou alors
y = not x; // mais cette syntaxe n'est plus utilisée

Opérateur "&&" (AND)

Le comparateur C++ AND, représenté par "&&" (double "et commercial"), permet de vérifier si les 2 valeurs soumises sont vraies. Ce comparateur est souvent utilisé dans les tests car il permet une optimisation du code. Contrairement à l'opérateur logique "&" le comparateur "&&" teste la première valeur et si elle est false il renvoie directement false sans tester la deuxième valeur. Ce comportement permet un gain de temps sur les procédures de comparaison et permet d’éviter l'exécution d’un code qui serait invalide si le test de la première valeur renvoyait false.

Exemple

bool x = true, y = true, z = false;
bool a, b, c;
a = x && y; // a = true
b = x && z; // b = false
c = x && !z; // c = true
//ou
a = x and y; // a = true //mais cette syntaxe n'est plus utilisée.

Opérateur "||" (OR)

Le comparateur C++ OR "||" permet de vérifier si au moins une des valeurs soumises est vraie. Ce comparateur est souvent utilisé dans les tests car il permet une optimisation du code. Contrairement à l'opérateur logique "|", le comparateur "||" teste la première valeur, et si elle est à vrai, il renvoie directement true sans tester la deuxième valeur. Ce comportement permet un gain de temps sur les procédures de comparaison et permet d’éviter l'exécution d’un code qui serait invalide si le test de la première valeur renvoyait vrai.

Opérateurs bit à bit

Les opérateurs bit à bit travaillent sur les variables en s'appliquant bit à bit^[1].

Opérateur "&" (AND)

L'opérateur AND a pour syntaxe en C++ le symbole "&" (l’esperluette ou et commercial). Pour effectuer un AND sur des valeurs on écrira donc en C++

Exemple

int a = 2, b = 6, c = 12, d, e;
d = a & b ; // d = 2
e = b & c ; // e = 4

Opérateur "|" (OR)

L'opérateur OR a pour syntaxe en C++ le symbole "|" (la barre verticale). Pour effectuer un OR sur des valeurs on écrira donc en C++ :

Exemple

int a = 2, b = 6, c = 12, d, e;
d = a | b ; // d = 6
e = b | c ; // e = 14

Opérateur "^" (XOR)

L'opérateur XOR a pour syntaxe en C++ le symbole "^" (Accent circonflexe). Pour effectuer un XOR sur des valeurs on écrira donc en C++ :

Exemple

int a = 2, b = 6, c = 12, d, e, f;
d = a ^ b ; // d = 4
e = a ^ a ; // e = 0
f = a ^ c ; // f = 14

Opérateur "~" (NOT)

L'opérateur NOT a pour syntaxe en C++ le symbole "~" (tilde). Pour effectuer un NOT sur des valeurs on écrira donc en C++ :

Exemple

int a = 2, b = -6, c = 0;
a = ~a ; // a = -3
b = ~b ; // b = 5
c = ~c ; // c = -1

Opérateurs unaires

En C++, il existe des opérateurs qui ne nécessitent qu'un opérande. Ils sont appelés opérateurs unaires.

Opérateurs "++" (incrémentation)

L'opérateur "++" est un peu particulier car il possède 2 formes et des effets indésirables. Je n'en parle que pour vous permettre d’éviter les cas problématiques.

Forme préfixée

Dans sa forme préfixée la théorie veut que l'opérande associé soit d’abord incrémenté puis renvoyé.

Définition

Syntaxe :

++<operande>

Où operande est la valeur à incrémenter puis à renvoyer.

Forme suffixée

Dans sa forme suffixée la théorie veut que l'opérande associé soit d’abord renvoyé puis incrémenté.

Définition

Syntaxe :

<operande>++

Où operande est la valeur à renvoyer puis à incrémenter.

Opérateurs "--" (décrémentation)

L'opérateur "--" est un peu particulier car il possède 2 formes et des effets indésirables. Je n'en parle que pour vous permettre d’éviter les cas problématiques.

Forme préfixée

Dans sa forme préfixée la théorie veut que l'opérande associé soit d’abord décrémenté puis renvoyé.

Définition

Syntaxe :

--<operande>

Où operande est la valeur à décrémenter puis à renvoyer.

Forme suffixée

Dans sa forme suffixée la théorie veut que l'opérande associé soit d’abord renvoyé puis décrémenté.

Définition

Syntaxe :

<operande>--

Où operande est la valeur à renvoyer puis à décrémenter.

Effets secondaires

En C++ il existe un effet secondaire avec certains opérateurs. Si l’on utilise plusieurs opérateurs unaires ou d'affectation dans la même ligne de commande, le résultat est indéterminé par les spécifications du langage^[2]. Ce qui veut dire que le compilateur fait ce qu’il veut. En fait ce problème survient car l'opérateur lit et modifie la valeur de ses opérandes.

Exemple

int a = 0;

++a = a++; // <-- résultat indéterminé

Dans ce cas, "a" peut valoir 1 ou 2 selon comment le compilateur a traité les opérateurs. Autre exemple

Exemple

int a = 0;

a = a++ + ++a + a++; // <-- résultat indéterminé

Dans ce cas, "a" peut valoir 0, 1 ou 3 selon comment le compilateur a traité les opérateurs.

autre exemple :

Exemple

int a = 0;
int b = 5;
printf("%d, %d", a++, a = --b); // <-- résultat indéterminé

Ici l’affichage peut avoir bien des valeurs.

Il est donc recommandé d’utiliser ces opérateurs avec précaution et d’éviter toute expression trop complexe(comme ci-dessus). D'ailleurs, de telles expressions ont plutôt tendance à rendre le code moins lisible - ce qui est l'inverse du but initial - et cache souvent une mauvaise conception.

Néanmoins, une utilisation raisonnable de ces opérateurs permet de rendre un code plus concis, sans perdre en lisibilité.

Exemple

Le code ci-dessous filtre dans tab les entiers superieurs à 5 et les place dans filtered_tab.

int tab[10];
/*
 initialisation de tab
*/
int filtered_tab[10];
int filtered_count = 0;
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
   if(array[i] > 5)
       filtered_array[filtered_count++] = array[i];

   /* au lieu de
   if(array[i] > 5
   {
       filtered_array[filtered_count] = array[i];
       filtered_count++;
   }
   */
}

\n, signifie une le line-feed.

\t, signifie la tabulation horizontale.

Et leurs origines viennent des ordinateurs qui existaient avant la démocratisation des écrans. Et ils étaient destinés aux imprimantes.

Le \n est un caractère spéciale que les imprimantes interprétaient comme instruction de faire avancer le papier d’une ligne verticalement.

Le \t est un caractère spéciale qui donnait l’instruction d’avancer la tête d’impression de 1 à 8 espaces horizontalement. Soit la position divisible par huit sans reste la plus près de sa position actuelle.

Références

Voir aussi

Priorités des opérateurs sur Wikilivres

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[1] ttps://www.miniwebtool.com/bitwise-calculator/?data_type=10&number1=6&number2=12&operator=OR

[2] Programmer en langage C++, Claude Delannoy, 2011

[1]

[2]