[PL] Expressions and the Assignment Statement

'프로그래밍 언어' 시리즈

1. [PL] Preliminaries
2. [PL] Names, Bindings, Type Checking, and Scopes
3. [PL] Data Types
4. [PL] Expressions and the Assignment Statement
5. [PL] Statement-Level Control Structures
6. [PL] Subprogram
7. [PL] Implementing Subprograms
8. [PL] Exception Handling and Event Handling
9. [PL] Abstract Data Types and Encapsulation Concepts
10. [PL] Object-Oriented Programming

✦ Arithmetic Expressions

• 산술 표현식의 자동 평가 → 초기 프로그래밍 언어의 주요 목표

◆ Operator Evaluation Order

• 연산자 평가 순서

  • 서로 다른 우선순위인 인접한 연산자 평가 순서? (binary) ex) A + B * C

  • 항등 연산자 (unary operator : 피연산자 영향 X) ex) +A, A + (-B) * C

• 대부분의 언어에서 우선순위 규칙 동일
• 산술 연산자 우선순위 (high ← → low)
  • FORTRAN : * → , / → all +, -
  • Pascal : , /, div, mod → all +, -
  • ANSI C : ++, --, unary +, - → , /, % → binary +, -
• 결합 규칙 (Associativity Rule)
  • 같은 우선순위 인접? → 언어의 결합 규칙 의해 결정
    • 대부분 → 이 방향, ** (거듭제곱) 은 우결합
  • Example
    • FORTRAN
      • 좌결합 : , /, +, - / 우결합 : *
    • Pascal
      • 좌결합 : 전부
    • ANSI C
      • 좌결합 : , /, %, binary +, binary -
      • 우결합 : ++, --, unary +, unary -
    • APL
      • 우선순위 없음, 오직 결합 규칙만 존재 (오른쪽 → 왼쪽)
  • 연산자 평가 순서 재배열 가능하면 더 빠를 수도?
    • 정수 연산에선 overflow 때문에 결합 법칙 깨질 수 있다
• Parentheses (괄호)
  • 표현식에 괄호 써서 우선순위 & 결합 규칙 바꿀 수 있음
  • ex) (A + B) * C

◆ Operand Evaluation Order

• 피연산자가 side effect 가지면 평가 순서 중요!
• Side effect : 함수가 parameter or global variable 바꾸면 발생
  • 처리 방법
    • 함수적 side effect 허용 X
    • 언어 정의 : 특정 순서 지정

procedure sub1(....) ;
  var a : integer
  function fun(x:integer) : integer ;
  ....
    a := 27 ;
    return(5);
  end

procedure sub2(....) ;
  ....
    a := 10 ;
    b := a + fun(b) ;  ← 피연산자가 함수 호출인 경우
    print(b) ;
  end
end

◆ Conditional Expressions

• if-then-else 구문이 조건부 표현식 대입에 사용 → C : 삼항 연산자 ?

average = (count == 0) ? 0 : sum/count ;

✦ Overloaded Operator

• 한 operator 를 여러 방식으로 사용.
• Readability & Reliability 해치지 않으면 허용 가능
• Example
  • 사칙연산 (+, -, *, /) → int & float 공통적으로 사용
  • C의 & : bit AND / 주소 참조
• user-defined overloaded operator
  • 사용자가 직접 operator 를 overload 할 수 있음

✦ Type Conversions

• 여러 type 을 동시에 표현 가능 언어 → coercion (강제 변환) 규칙
  • 컴퓨터는 보통 서로 다른 type 피연산자 계산 불가능
  • coercion : compiler 의해 implicit (암묵적) type conversion
  • casting : programmer 의해 explicit (명시적) type conversion
• Type conversion
  • Narrowing conversion : 원래 타입 모든 값 포함 불가능 ex) float → int
  • Widening conversion : 원래타입의 모든 값 적어도 근사적으로 포함 가능 ex) int → float
    • 항상 안전, but 일부 정밀도 손실 가능
• Coercion design choices (C)
  • 숫자 데이터 타입 : int | short | long / float | double short → int / float → double 로 강제 변환
  • C는 type checking X. 표현식 실행 중 오류 발생 가능