30 Nisan 2015 Perşembe

C Programlama Ders 3 - Aritmatiksel İşlemler ve Veri Dönüştürme

İlk bilgisayarların oda büyüklüğünde hesap makineleri olduğunu hatırlarsak, bilgisayarlar ve buna bağlı olarak programlar temelde işlem yapabilme yetenekleri üzerine kurulmuşlardır demek hiç de zor olmaz. C'de dört işlem yapma, temel seviyede bir matematik bilgisine sahip herkesin hiç zorlanmadan yapabileceği bir eylemdir. Kullanılan işaretler günlük hayatta matematik işlemlerinde kullandığımız işaretlerden farklı değildir. Matematik bilimindeki öncelik sırası, bire bir C programlama dili için de geçerlidir.

Bu dersteki örnekleri dikkatle incelediğinizde aritmetik işlemlere dair kafanızda bir soru işareti kalmayacaktır. Yapılan işlemlerin yanına yorum ekleyerek özel durumların gözünüzden kaçmaması için dikkatinizi çekmeye çalıştım.

İlk olarak bütün ders boyunca kullanacağımız tamsayı değişkenlerini tanımlayalım. (Dersin devamında sırası geldikçe bunlara değerler atayıp farklı işlemlerde kullanacağız.) Ardından tam1 ve tam2 değişkenine değer ataması yapalım:
int tam1,tam2,tam3,tam4;   

tam1= 1453;  
tam2= 16;

// Değerlerini değiştirmek için tekrar tanımlamaya gerek yoktur.

tam1= 19;   // tam1 artık 19'u temsil ediyor.
tam2= -67;  // tam2 artık -67'yi temsil ediyor.
//...
Şimdi tam1 ve tam2 sayılarını kullanarak matematiksel işlemler yapalım.
//...
tam1= 3+5;    // =8
tam2= 3+5*10; // =53  "Çarpma işlemi öncelikli.
++tam1;       // =9 "tam1'i 1 arttırır.
--tam2;       // =52 "tam2'yi bir azaltır.
tam1+=6;      // =15 "tam1'e 6 ekler.
tam2-=2;      // =50 "tam2'den 2 çıkarır.
//...
Peki eşitliğin her iki tarafında da aynı değişken olursa ne olur?
Bilinmelidir ki her zaman eşitliğin sağ tarafı önceliklidir. Sağ taraftaki işlem bittikten sonra sola aktarılır.
//...
// Önceki durum: tam1=15 - tam2=50
tam1=tam1+2;          // =17 "(15)+2=17
tam2=tam2-(tam1+10);  // =23 "(50)-(17+10)=23
//...

Önemli


C programlama dilinde aritmetik işlemlerde eşitliğin sağ tarafındaki sayılardan hiçbiri gerçel sayı(float veya double) değilse sonuç her zaman tam sayı çıkar. Bu durum kesme hatası (truncation error) olarak adlandırılır.

Örneğin 5/2=2.5 olması beklenir.
Fakat C'de bunun sonucu 5/2=2 şeklidedir.

C'nin tamsayılarla bölme mantığını şu algoritmayla daha iyi anlayabilirsiniz: (Bu algoritmanın bilinmesi gerekmez. Kafanızı karıştıracak gibiyse bu 3 adımı atlayın.)

Tam sayılarla 5/2 işlemi;
I.    5-2=3      bölüm=1 kalan=3      (Fark 0'dan büyük old. için kalana aktarıldı ve bölüm 1 arttı.)
II.   3-2=1      bölüm=2 kalan=1      ( I. Adımla aynı )
III.  1-2=-1                                          (Fark 0'dan küçük old. için bu adım atlandı ve işlem sonlandı.)

Böylelikle 5/2 işleminin sonucu 2 olur ve kalan 1'dir.

Mod Operatörü (%)


Bir bölme işleminden kalanı öğrenmek için ise mod operatörünü kullanırız. Mod alma işlemi bir sayının başka bir sayıya bölümünden kalan sayıyı döndürür. 5/2 işlemine mod uygularsak 1 döner. Mod operatörü %(yüzde) işareti ile uygulanır:

  • (bölünen) % (bölen)
Örnek:
15%6 işlemi 3'e eşittir.
"15 mod 6" veya "15'in 6'ya bölümünden kalan" diye okunabilir.

Tam sayılarla bölme işlemine ve mod operatörüne örnek olarak şu uygulamaya inceleyelim.
//...
tam3= 15/6;  // =2 " 2,5 değil !
tam4= 15%6;  // =3 " 15/6 'dan kalan=3
//...
Yani önemli başlığı altında verdiğim bilgi ve bu uygulama ışığında bölme işleminde işleme tabi tutulan sayıların hepsi tam sayı ise gerçek sonucun virgülden sonrası kesilir diyebiliriz.

Acaba eşitliğin sol tarafında integer değil de float tipinde bir değişken olsaydı sonuç olarak virgülden sonrası döner miydi? Eğer az önce belirtmeye çalıştığım durum anlaşıldıysa ve "eşitliğin sağ tarafındaki" ile "işleme tabi tutulan" kelimelerini neden kalın puntolarla yazdığımı farkettiyseniz bu soru size kolay gelmiştir.
Hadi deneyelim ve sonucu görelim.
Bir önceki işlemi gerçel sayılar için kullanılan float veri tipine uygulayalım.
//...
//Önceki durum: tam1=17- tam2=23 - tam3=2 - tam4=3

float ondalik1, ondalik2, ondalik3, ondalik4, ondalik5, ondalik6;

ondalik1=9/4;       // =2,00  " 9/4=2  -  2,25 değil !
ondalik2=tam1/tam4; // =5,00 " 17/3=5 -  5,67 değil !
//...
Not: Virgülden sonraki sıfırları gerçel sayı olduğunu belirtmek için yazdım. Çıktı aldığınızda da aksini belirtmediğiniz sürece 0'lar gözükecektir. Dersin sonundaki çıktıları inceleyebilirsiniz. 

Gördüğünüz gibi sonuca virgülden sonra 0'ların eklenmesinden başka birşey değişmedi.

Peki neden float bir değişkene atama yapmamıza rağmen virgülden sonrası dikkate alınmadı?
Bunun çok basit bir cevabı var.

Eşitliğin sağ tarafı, sol tarafa tam sayı bir değer gönderiyor. Dolayısıyla sol taraf ondalıklı bir sayı kabul etmesine rağmen tam sayıyla yetinmek zorunda kalıyor. O da kendine gelen tam sayıya virgülden sonra 0'lar ekleyerek gerçel sayı yapıyor. O zaman şunu sormamız gerekiyor.Ne yapmalıyız ki sağ taraftaki işlemin sonucu ondalık bir değer çıksın. Böylelikle sol tarafa virgüllü bir değer göndersin.

Bunun için işleme giren sayılardan sadece birini gerçel sayıya dönüştürmemiz yeterli. Bunu yaparsak C bizim gerçel sayılarla işlem yaptığımızı anlar ve diğer değişkenleri otomatik dönüştürür. Ve sonuç olarak kayıp vermeden bir gerçel sayı elde etmiş oluruz.
O halde tip dönüşümü nasıl yapılır gösterelim:

  • (hedef tip)değişkenIsmi 
Örnek:
(float)tamSayi1;     (Float tipine dönüştürür.)
(int)ondalik1;         (Tam sayı tipine dönüştürür.)

 Şimdi uygulamamıza bakalım.
//...
//Önceki durum: tam2=23 - tam3=2 - ondalik1=2,00 - ondalik2=5,00

ondalik3=(float)tam2/tam3;  // =11,5  " 23,00/2 (tam2 dönüştürüldü)
ondalik4=tam2/(float)tam3;  // =11.5  " 23/2,00 (tam3 dönüştürüldü)
ondalik5=5.00/2;            // =2,5  " 5 sayısı float tipte yazıldı
ondalik6=ondalik2/tam3;     // =2,5   " ondalik2 float old. için dönüştürmeye gerek yok.
//...
Dönüştürme örneklerinde dikkat ettiyseniz sadece bir değişkene dönüştürme uyguladık. İsterseniz ikisine de uygulayabilirsiniz, bir şey farketmediğini, aynı sonucu verdiğini göreceksiniz.

Son olarak sonuçları ekrana yazdıralım ve doğruluğunu kontrol edelim. Yaptığımız tüm işlemlere çıktı şu şekilde olmalı:

  • tam1=17
  • tam2=23
  • tam3=2
  • tam4=3
  • ondalik1=2,00
  • ondalik2=5,00
  • ondalik3=11,5
  • ondalik4=11,5
  • ondalik5=2,5
  • ondalik6=2,5
//...
printf("Degisken Adi - Degeri\n");
printf("tam1=          %d\n",tam1);
printf("tam2=          %d\n",tam2);
printf("tam3=          %d\n",tam3);
printf("tam4=          %d\n",tam4);
printf("ondalik1=      %f\n",ondalik1);
printf("ondalik2=      %f\n",ondalik2);
printf("ondalik3=      %f\n",ondalik3);
printf("ondalik4=      %f\n",ondalik4);
printf("ondalik5=      %f\n",ondalik5);
printf("ondalik6=      %f\n",ondalik6);
//...

Çıktıda float tiplerin sonundaki fazladan 0'lar dikkatinizi çekmiştir. Bunları yok etmek veya azaltmak gerekebilir. Belirteçler üzerinde yapacağımız ufak dokunuşlarla bu mümkün.

Aşağıdaki çıkış ifadesinde %f'lerin aralarına yazılan .0 ve .2 lere dikkat ediniz.
//...
printf("\nVirgulden Sonrasiz Float Yazdirmak\n");
printf("ondalik1=      %.0f\n",ondalik1);
printf("ondalik2=      %.0f\n",ondalik2);
printf("ondalik3=      %.0f\n",ondalik3);
printf("ondalik4=      %.0f\n",ondalik4);
printf("ondalik5=      %.0f\n",ondalik5);
printf("ondalik6=      %.0f\n",ondalik6);

printf("\nVirgulden Sonra 2 Rakamli Float Yazdirmak\n");
printf("ondalik1=      %.2f\n",ondalik1);
printf("ondalik2=      %.2f\n",ondalik2);
printf("ondalik3=      %.2f\n",ondalik3);
printf("ondalik4=      %.2f\n",ondalik4);
printf("ondalik5=      %.2f\n",ondalik5);
printf("ondalik6=      %.2f\n",ondalik6);

Bu dersimizi de burada sonlandıralım. Bir daha ki dersimizde kullanıcı tarafından programa veri girilmesini sağlayan scanf() fonksiyonunu anlatacağız. 

0 yorum:

Yorum Gönder