المتغيرات (variables) والعوامل (operators) في لغة سي شارب #C

المتغيرات Variables

سبق وأن ذكرنا في الدرس الأوّل أنّه يوجد نمطان أساسيّان لأنواع المتغيّرات في سي شارب، وهما: أنواع قيمة value types وأنواع مرجعيّة reference types.

تشتمل أنواع القيمة على الأنواع المُدمجة built-in في اللغة مثل int و float و decimal و double و bool وجميع الأنواع المُعرّفة كبنية struct. سنتحدّث عن البنى في درس لاحق.

في حين تشتمل الأنواع المرجعيّة على أيّ نوع آخر وهذا يشتمل على عدد لا يحصى من الأنواع، فيكفيك أن تعرف مثلًا أنّ جميع الأنواع الموجودة في مكتبة FCL هي أنواع مرجعيّة، بالإضافة إلى أنّ أي نوع جديد (على شكل صنف class) ينشئه المستخدم يُعتبر نوعًا مرجعيًّا. ومن المفيد أن تعلم أنّ النوع المُضمّن string هو نوع مرجعيّ أيضًا.

يكمن الفرق الأساسي بين أنواع القيمة والأنواع المرجعيّة في مكان وطريقة تخزين قيم المتغيّرات المصرّح عنها بواسطتها. فعند التصريح عن متغيّر من نوع قيمة، تُخزّن أي قيمة يتمّ إسنادها إليه ضمن المتغيّر نفسه أو بمعنى أدق تُخزّن في ذاكرة المُكدّس Stack Memory، أمّا المتغيّر المصرّح عنه على أنّه نوع مرجعيّ فالّذي يُخزّن ضمنه هو العنوان إلى موقع في الذاكرة. هذا الموقع موجود ضمن ما يُسمّى بذاكرة الكَوْمَة Heap Memory. انظر إلى الشكل التوضيحي التالي.

حيث صرّحنا عن المتغيّر x من النوع int وخزّنّا القيمة 5 ضمنه. وبما أنّ int هو نوع قيمة، لذلك سيكون المتغيّر مع القيمة المخزّنة فيه ضمن المكدّس Stack.

أمّا بالنسبة للمتغيّر s فهو من النوع string وقد أسندنا إليه النص "!Hello" وبما أنّ النوع string هو نوع مرجعيّ كما أسلفنا لذلك فالقيمة التي ستكون مخزّنة ضمن المتغيّر s في الحقيقة ليست النص "!Hello" إنّما العنوان address الذي يُشير إلى موقع ضمن الكومة Heap موجود ضمنه النص "!Hello"، وهذا بالمناسبة ليس سلوكًا تنفرد به سي شارب، بل هو موجود في لغات أخرى مثل ++C و C.

سنتوسّع في هذا الموضوع قليلًا عندما نتحدّث عن الأصناف والكائنات لاحقًا في هذه السلسلة.

يمكن استخدام أيّ مزيج من الحروف والأرقام عند تسمية المتغيّرات، بشرط أن يكون أوّل محرف في اسم المتغيّر حرفًا وليس رقمًا. كما لا يجوز أن يحتوي اسم المتغيّر على فراغات ولا يجوز أيضًا أن يكون مماثلًا لكلمة محجوزة في سي شارب مثل new أو class أو غيرها، ولا يجوز أن يحتوي على رموزًا خاصّة مثل & و$ و#، ولكن يُعتبر الرمز (_) underscore حرفًا ويجوز الابتداء به.

الأنواع المضمنة ومجالاتها

الأنواع المُضمّنة هي الأنواع الموجودة ضمنًا في لغة سي شارب وفي إطار عمل دوت نت عمومًا. سنستعرض في الجدول التالي هذه الأنواع. لاحظ أنّ عمود "الاسم" يحتوي على أسماء الأنواع المستخدمة في سي شارب، في حين يحتوي العمود الذي يليه مباشرةً على اسم نفس النوع ولكن ضمن منصّة دوت نت. في الحقيقة يمكننا استخدام أي تسمية نرغبها ولكنّ الأسهل والأفضل هي في استخدام أسماء الأنواع في سي شارب. يعود سبب وجود أسماء أنواع مختلفة في إطار عمل دوت نت هو أنّه بإمكان أي لغة برمجة ضمن منصة دوت نت استخدام نفس هذه الأنواع ضمنها.

	الاسم	النوع الموافق في منصّة دوت نت	القيم التي يقبلها	الحجم في الذاكرة
1	bool	System.Boolean	true أو false
2	sbyte	System.SByte	من128- حتى 127	8 bits
3	byte	System.Byte	من 0 حتى 255	8 bits
4	short	System.Int16	من 32,768- حتى 32,767	16 bits
5	ushort	System.UInt16	من 0 حتى 65,535	16 bits
6	int	System.Int32	من 2,147,483,648- حتى 2,147,483,647	32 bits
7	uint	System.UInt32	من 0 حتى 4,294,967,295	32 bits
8	long	System.Int64	من 9,223,372,036,854,775,808- حتى 9,223,372,036,854,775,807	64 bits
9	ulong	System.UInt64	من 0 حتى 18,446,744,073,709,551,615	64 bits
10	char	System.Char	من U+0000 حتى U+ffff	16 bits
11	float	System.Single	من 3.4*1038- حتى +3.4*1038	32 bits
12	double	System.Double	من ±5.0*10-324 حتى ±1.7*10308	64 bits
13	decimal	System.Decimal	(-7.9*1028 to 7.9*1028)/(100 to 28)	128 bits
14	string	System.String	حسب حدود الذاكرة
15	object	System.Object	يمكن تخزين بيانات من أيّ نوع ضمن المتغيّرات من النوع object

• الأنواع من 2 حتى 9 هي أنواع صحيحة لا تقبل أعدادًا ذات فاصلة عشريّة. أما الأنواع من 11 حتى 13 فهي أنواع تقبل أعداد ذات فاصلة عشريّة وتختلف فيما بينها في مجالات الأعداد التي تقبلها ودقّة تلك الأعداد بالنسبة لعدد الخانات على يمين الفاصلة العشريّة.
• النوع char مخصّص للمتغيّرات التي تسمح بتخزين محرف character واحد فقط، وهو نوع يدعم ترميز Unicode، يُعتبر أي محرف موضوع ضمن علامتي اقتباس مفردتين مثل 'a' من نوع char. في الحقيقة أنّ النوع string يُعبّر عن سلسلة من المحارف من نوع char.
• النوع object هو الأب العام لجميع الأنواع في إطار العمل دوت نت ومنه تنحدر جميع الأنواع الأخرى مهما كانت، سنصادفه في هذه السلسلة مرّةً أخرى.

العوامل Operators

تدعم سي شارب نوعين من العوامل بشكل أساسيّ: عوامل أحاديّة unary operators وعوامل ثنائيّة binary operators. سنتحدّث في هذا الدرس عن أكثر العوامل استخدامًا في سي شارب.

العوامل الأحادية

لهذه العوامل أسبقيّة أعلى في الحساب من العوامل الثنائيّة، وهي تشمل العديد من العوامل يلخّص الجدول التالي أهمّها، انظر إلى الأمثلة العمليّة التي ستأتي بعد الجدول لمعرفة كيفيّة استخدامها:

العامل	الوصف	الاستخدام
!	عامل النفي المنطقي وهو عامل يُطبّق على القيم المنطقيّة من النوع bool.	x!
~	عامل المتمّم الثنائي bitwise complement وهو عبارة عن عامل نفي ولكن على مستوى البتّات bits.	x~
++	لهذا العامل شكلان يعمل كلّ منها على زيادة قيمة متغيّر عددي بمقدار 1، ويختلفان فقط في توقيت هذه الزيادة.	x++ عامل زيادة بادئ. ++x عامل زيادة لاحق.
—	لهذا العامل شكلان أيضًا، يعمل كلّ منها على إنقاص قيمة متغيّر عددي بمقدار 1، ويختلفان فقط في توقيت هذا الإنقاص.	x– عامل إنقاص بادئ. –x عامل إنقاص لاحق.
(T)	وهو عامل التحويل بين الأنواع casting. وهو عامل مهم جدًّا سنصادفه مرارًا في هذه السلسلة. يمكن استبدال الحرف T باسم أيّ نوع يخطر على بالك مثل int وdouble وstring وغيرها.	طريقة استخدامه هو في وضع النوع المراد التحويل إليه بين قوسين ونضعها جميعًا قبل القيمة التي نريد تحويلها مثل (int(x لتحويل قيمة x إلى قيمة من النوع int.

فهم عاملي الزيادة والإنقاص

شغّل برنامج Visual Studio 2015 Community وأنشئ مشروعًا جديدًا من النوع Console Application سمّه UnaryOperatorsTest1 ثم استبدل محتويات الملف Program.cs بالشيفرة التالية:

 1  using System; 2 3 4  namespace UnaryOperatorsTest 5  { 6      class Program 7      { 8          static void Main(string[] args) 9          { 10             int i = 1; 11 12             Console.WriteLine("Using of pre-increment operator (++i):"); 13             Console.WriteLine("Current value of i is {0}, and after applying ++i, the value of i becomes {1}", i, ++i); 14             Console.WriteLine(new string('-', 40)); 15  16             Console.WriteLine(); 17             i = 1; 18 19             Console.WriteLine("Using of post-increment operator (i++):"); 20             Console.WriteLine("Current value of i is {0}, and after applying i++, the value of i becomes {1}", i, i++); 21            Console.WriteLine(new string('-', 40)); 22         } 23     } 24 }

نفّذ البرنامج باستخدام Ctrl+F5 (أو من القائمة Debug > Start Without Debugging) ستحصل على الخرج التالي:

 sing of pre-increment operator (++i): Current value of i is 1, and after applying ++i, the value of i becomes 2 ----------------------------------------  Using of post-increment operator (i++): Current value of i is 1, and after applying i++, the value of i becomes 1 ----------------------------------------

يوضّح هذا البرنامج البسيط استخدام عامل الزيادة البادئ وعامل الزيادة اللاحق. يبدأ البرنامج بالتصريح عن المتغيّر i من النوع int وإسناد القيمة 1 إليه. تعمل العبارة في السطر 13 على إظهار قيمتين، الأولى هي القيمة الحاليّة للمتغيّر i وتساوي 1، والقيمة الثانيّة هي قيمة المتغيّر i مضافًا إليها 1 باستخدام عامل الزيادة البادئ ++i أي هي القيمة 2، إذًا يقوم هذا العامل بزيادة قيمة المتغيّر i بمقدار 1 قبل تمرير القيمة النهائيّة إلى التابع WriteLine لذلك نحصل على الخرج:

 Current value of i is 1, and after applying ++i, the value of i becomes 2

ولكن على النقيض من ذلك، نلاحظ أنّ العبارة الموجودة في السطر 20 تعمل على إظهار قيمتين أيضًا، الأولى هي القيمة الحالية للمتغيّر i وتساوي 1 (أعدنا إسناد القيمة 1 للمتغيّر i في السطر 17)، والقيمة الثانيّة هي قيمة المتغيّر i مضافًا إليها 1 باستخدام الزيادة اللاحق i++ ولكن لن تمرَّر القيمة 2 هذه المرّة إلى التابع WriteLine. والسبب في ذلك أنّ البرنامج سيعمل على تمرير قيمة i الأصلية (القيمة 1) ثمّ يطبّق بعد ذلك عامل الزيادة اللاحق. وهذا هو سبب الحصول على الخرج التالي:

 Current value of i is 1, and after applying i++, the value of i becomes 1

لعلّ هذا السلوك يُسبّب بعض الإرباك للمبرمجين الجدد في سي شارب، وعلى أيّة حال أنصح بتجنّب تمرير القيمة إلى التوابع عمومًا بهذا الأسلوب. إذا احتجت لزيادة (أو إنقاص) قيمة متغيّر ما قبل تمرير لأحد التوابع فاعمل على ذلك ضمن سطر منفصل قبل استدعاء هذا التابع وأرح نفسك. في الحقيقة يُطبّق نفس المفهوم السابق بالنسبة لعامليّ الإنقاص البادئ والإنقاص اللاحق.

ملاحظة: انظر إلى طريقة التنسيق الجديدة التي استخدمتها في السطر 13:

 Console.WriteLine("Current value of i is {0}, and after applying ++i, the value of i becomes {1}", i, ++i);

مرّرت إلى التابع WriteLine ثلاثة وسائط: الأوّل هو النص التنسيقي وقد حُجز ضمنه مكانين مخصّصين لقيمتين سأمرّرهما لاحقًا لهذا التابع، هذان المكانان على الشكل {0} و {1}. الوسيط الثاني هو المتغيّر i، والوسيط الثالث هو ++i. سيعمل البرنامج على وضع القيمة الممرّرة للتابع WriteLine والتي تلي النص التنسيقي مباشرةً (في حالتنا هذه قيمة i) في المكان {0}، أمّا المكان {1} فسيُوضع ضمنه القيمة التالية وهي ++i. ينطبق نفس الكلام تمامًا على العبارة الموجودة في السطر 20.

كما يحتوي السطران 14 و21 على أسلوب جميل لطباعة سطر فاصل في خرج البرنامج بغرض توضيحه. أنشأنا كائنًا من النوع string باستخدام العامل new ومرّرنا لبانيته وسيطين: الأوّل المحرف '-' من نوع char والثاني القيمة 40:

 new string('-', 40)

سيولّد ذلك نصّا يحتوي على 40 محرف '-' مكرّر (لاحظ علامتي الاقتباس المفردتين ' ')، يمرَّر هذا النص بعد ذلك إلى التابع WriteLine. لا تقلق إن بدا هذا الكلام غير مفهومًا الآن، فسنتحدّث عن الكائنات فيما بعد.

فهم عامل النفي المنطقي وعامل التحويل بين الأنواع

أنشئ مشروعًا جديدًا من النوع Console Application سمّه UnaryOperatorsTest2 ثم استبدل محتويات الملف Program.cs بالشيفرة التالية:

 1  using System; 2 3 4  namespace UnaryOperatorsTest2 5  { 6      class Program 7      { 8          static void Main(string[] args) 9          { 10             bool b = true; 11             double d = 8.9; 12             int i; 13 14             Console.WriteLine("b = {0}, !b = {1}", b, !b); 15  16             i = (int)d; 17             Console.WriteLine("d = {0}, after applying casting to (int), i = {1}", d, i); 18         } 19     } 20 }

نفّذ البرنامج باستخدام Ctrl+F5 لتحصل على الخرج التالي:

 b = True, !b = False  d = 8.9, after applying casting to (int), i = 8

استخدمنا في هذا البرنامج المتغير b من النوع bool وهو نوع منطقيّ تحمل المتغيّرات المصرّح عنها بواسطته إحدى قيمتين true أو false. أسندنا للمتغيّر b القيمة true عند التصريح عنه في السطر 10، ثمّ عرضنا للمستخدم قيمة b الأصليّة وقيمته بعد تطبيق عامل النفي المنطقي عليه b! لنحصل على الخرج التالي:

 b = True, !b = False

يعكس هذا العامل الحالة المنطقيّة، فإذا كانت true تصبح false، أمّا إذا كانت false فتصبح true. ولكن إذا لاحظت أنّ الخرج يُظهر القيمتين المنطقيتين true و false بحرفين كبيرين في بداية كل منهما: True و False. السبب في ذلك أن التابع WriteLine في السطر 14 يعمل بشكل ضمني على استدعاء التابع ToString لكل من الوسيطين الممرّرين له، أي الوسيطين b و b! فيحصل بذلك على التمثيل النصّي للقيمة المنطقيّة الموجودة في كلّ منهما، والذي يبدأ بحرف طباعي كبير. جرّب استبدال العبارة البرمجيّة في السطر 14 بالعبارة التالية:

 Console.WriteLine("b = {0}, !b = {1}", b.ToString(), (!b).ToString());

التعديل الذي أجريناه في السطر السابق هو استدعاء التابع ToString بشكل صريح لكلّ وسيط قبل تمريره إلى التابع WriteLine. ستحصل بذلك على نفس الخرج دون أيّ تغيير.

بالنسبة لعمليّة التحويل بين الأنواع فقد أجريناها بين المتغيّر d من النوع double (السطر 11) والمتغيّر i من النوع int (السطر 12)، حيث سنحوّل القيمة ذات الفاصلة العشرية 8.9 الموجودة في d إلى قيمة صحيحة بدون فاصلة ونخزّنها ضمن i. تجري عملية التحويل هذه في السطر 16 على الشكل التالي:

 i = (int)d;

لاحظ أنّ القوسين المحيطين بـ int ضروريين. إذا حاولت إزالة عامل التحويل (int) من العبارة السابقة وحاولت تنفيذ البرنامج فستحصل على الخطأ التالي:

 CS0266 Cannot implicitly convert type 'double' to 'int'. An explicit conversion exists (are you missing a cast?)

يُشير هذا الخطأ إلى عدم إمكانيّة إسناد قيمة متغيّر من النوع double إلى متغيّر من النوع int مباشرةً بدون تحويل لأنّ ذلك سيؤدّي إلى ضياع في البيانات (ستضيع القيمة 0.9). يقترح عليك هذا الخطأ استخدام التحويل بين الأنواع cast في الجزء الأخير من الرسالة. أعد وضع عامل التحويل (int) أمام المتغيّر d ونفّذ البرنامج لتحصل في الخرج على ما يلي:

 d = 8.9, after applying casting to (int), i = 8

انظر كيف أصبحت قيمة i تساوي 8. في الواقع سيصادفنا عامل التحويل كثيرًا في هذه السلسلة.

العوامل الثنائية

تشتمل هذه العوامل على معظم العوامل الموجودة في سي شارب ولها العديد من الأصناف، تحتاج هذه العوامل إلى وجود مُعاملَين operands على طرفيها لكل تعمل، يلخّص الجدول التالي أهم هذه العوامل مع التصنيف الذي تقع ضمنه.

العامل	الوصف	الاستخدام	التصنيف
+	عملية الجمع العددي	x + y	عوامل
–	عملية الطرح العددي	x – y	حسابيّة
*	عملية الضرب العددي	x * y
/	عملية القسمة العددية (إذا كان كل من المعاملين من نوع صحيح فسيكون ناتج القسمة صحيحًا بدون فاصلة، حيث تُهمل الأجزاء العشرية في حال وجودها).	x / y
%	عمليّة باقي القسمة	x % y
>	عامل اختبار "أصغر من" يُرجع القيمة true إذا كان المُعامل الأيسر أصغر من الأيمن، وإلّا يُرجع false.	x < y	عوامل مقارنة
<	عامل اختبار "أكبر من" يُرجع القيمة true إذا كان المُعامل الأيسر أكبر من الأيمن، وإلّا يُرجع false.	x > y
=>	عامل اختبار "أصغر من أو يساوي" يُرجع القيمة true إذا كان المُعامل الأيسر أصغر من أو يساوي الأيمن، وإلّا يُرجع false.	x <= y
=<	عامل اختبار "أكبر من أو يساوي" يُرجع القيمة true إذا كان المُعامل الأيسر أكبر من أو يساوي الأيمن، وإلّا يُرجع false.	x >= y
==	عامل اختبار "المساواة" بين قيمتين، يُرجع true إذا كانت القيمتين متساويتين وإلّا يُرجع false.	x == y	عوامل اختبار المساواة
=!	عامل اختبار "عدم المساواة" بين قيمتين، يُرجع true إذا كانت القيمتين غير متساويتين وإلّا يُرجع false.	x != y
&&	تطبيق منطق AND على قيمتين (أو تعبيرين) منطقيين.	x && y	العوامل
||	تطبيق منطق OR على قيمتين (أو تعبيرين) منطقيين.	x || y	الشرطية
=	عامل الإسناد للقيمة (أو التعبير) الموجودة في اليمين إلى المتغيّر الموجود في اليسار.	x = y	عوامل إسناد
=+	عامل الجمع ثم الإسناد.	x += y
=-	عامل الطرح ثم الإسناد.	x -= y
=*	عامل الضرب ثم الإسناد.	x *= y
=/	عامل القسمة ثم الإسناد.	x /= y
=%	عامل باقي القسمة ثم الإسناد.	x %= y

فهم العوامل الحسابية

تُعتبر هذه العوامل بسيطة وواضحة وهي مشتركة بين جميع لغات البرمجة. على أيّة حال إليك برنامجًا بسيطًا يتعامل معها ويوضّح وظائفها.

 1  using System; 2  3  namespace ArithmeticOperators 4  { 5      class Program 6      { 7          static void Main(string[] args) 8          { 9              int x, y; 10             string str_x, str_y; 11  12             //input operands. 13             Console.Write("Input left operand (x) : "); 14             str_x = Console.ReadLine(); 15  16             Console.Write("Input right operand (y) : "); 17             str_y = Console.ReadLine(); 18  19             //convert each operand to integer representative. 20             x = int.Parse(str_x); 21             y = int.Parse(str_y); 22  23 24             Console.WriteLine(); 25  26             //perform arithmetic calculations and display results. 27             Console.WriteLine("x + y = {0}", x + y); 28             Console.WriteLine("x - y = {0}", x - y); 29             Console.WriteLine("x * y = {0}", x * y); 30             Console.WriteLine("x / y = {0}", x / y); 31             Console.WriteLine("x % y = {0}", x % y); 32 33         } 34     } 35 }

نفّذ البرنامج باستخدام Ctrl+F5. سيطلب منك البرنامج إدخال المُعامل الأيسر left operand، ثم المُعامل الأيمن right operand، وبعدها ينفّذ العمليّات الحسابيّة الأربع عليهما. جرّب إدخال القيمتين 9 و 2 على الترتيب لتحصل على الخرج التالي:

 Input left operand (x) : 9 Input right operand (y) : 2  x + y = 11 x - y = 7 x * y = 18 x / y = 4 x % y = 1

العمليّات الثلاث الأولى واضحة. بالنسبة لعمليّة القسمة يجب أن يكون الناتج 4.5، ولكن بما أنّ عملية القسمة تجري بين قيمتين صحيحتين فإنّ النتيجة يجب أن تكون صحيحة، وبالتالي يُهمل الجزء العشري 0.5 ويكون الناتج 4 فقط. بالنسبة لعمليّة باقي القسمة x % y فإنّ النتيجة 1 هي باقي قسمة 9 على 2.

ملاحظة: إذا لم ترغب بحذف الجزء العشري من ناتج عملية القسمة الصحيحة ودون أن تغيّر أنوع المتغيّرات، يمكنك استخدام عامل التحويل بين الأنواع (T). استبدال العبارة الموجودة في السطر 30 بالعبارة التالية:

 Console.WriteLine("x / y = {0}", x /(double)y);

وضعت عامل التحول (double) قبل المتغيّر y لتحويل قيمته العدديّة إلى قيمة من نوع double (دون المسّ بقيمة y الأصليّة بالطبع)، فعندما يرى البرنامج أنّه يُجري عملية القسمة بين قيمة صحيحة (قيمة x) وقيمة من النوع double فسيعطي الناتج على شكل قيمة من نوع double تُمرّر بدورها إلى التابع WriteLine ليعرض القيمة 4.5 بدلًا من 4. ويمكن فعل نفس الأمر مع المتغيّر x بدلًا من y إذا أحببت.

فهم عوامل المقارنة

سنتناول عوامل المقارنة > و < و => و =< و == و =! في البرنامج التالي:

 1  using System; 2   3   4  namespace RelationalOperators 5  { 6      class Program 7      { 8          static void Main(string[] args) 9          { 10             int x, y; 11             string str_x, str_y; 12             13 14             //input operands. 15             Console.Write("Input left operand : "); 16             str_x = Console.ReadLine(); 17 18             Console.Write("Input right operand : "); 19             str_y = Console.ReadLine(); 20 21             //convert each operand to integer representative. 22             x = int.Parse(str_x); 23             y = int.Parse(str_y); 24 25             Console.WriteLine(); 26  27             //perform comparing operations and display results. 28             Console.WriteLine("{0} == {1} evaluates to {2}", x, y, x == y); 29             Console.WriteLine("{0} != {1} evaluates to {2}", x, y, x != y); 30             Console.WriteLine("{0} > {1} evaluates to {2}", x, y, x > y); 31             Console.WriteLine("{0} >= {1} evaluates to {2}", x, y, x >= y); 32             Console.WriteLine("{0} < {1} evaluates to {2}", x, y, x < y); 33             Console.WriteLine("{0} <= {1} evaluates to {2}", x, y, x <= y); 34         } 35     } 36 }

نفّذ البرنامج وأدخل القيمتين 3 و 4 على الترتيب لتحصل على الخرج التالي:

 Input left operand : 3 Input right operand : 4  3 == 4 evaluates to False 3 != 4 evaluates to True 3 > 4 evaluates to False 3 >= 4 evaluates to False 3 < 4 evaluates to True 3 <= 4 evaluates to True

تكون نتيجة تنفيذ عوامل المقارنة قيمة منطقية true أو false. جرّب إدخال قيم متنوّعة، كما جرّب إدخال قيمتين متساويتين وانظر إلى الخرج.

فهم العوامل الشرطية

العاملين الشرطيين && (AND) و || (OR) هما عاملان مهمّان جدًّا ويستخدمان بكثرة في بنى القرار في سي شارب. ولهما وجود في جميع لغات البرمجة.

يوضّح البرنامج التالي استخدام هذين العاملين بصورة مبسّطة.

 1  using System; 2 3 4  namespace RelationalOperators 5  { 6      class Program 7      { 8          static void Main(string[] args) 9          { 10             int a, b, c, d; 11             bool and_operator, or_operator; 12 13             a = 1; 14             b = 2; 15             c = 5; 16             d = 9; 17 18             and_operator = (a > b) && (c <= d); 19             Console.WriteLine("({0} > {1}) && ({2} <= {3}) evaluates to {4}", a, b, c, d, and_operator); 20 21             or_operator = (a > b) || (c <= d); 22             Console.WriteLine("({0} > {1}) || ({2} <= {3}) evaluates to {4}", a, b, c, d, or_operator); 23         } 24     } 25 }

لا نستخدم العوامل الشرطيّة بهذا الأسلوب في البرامج الحقيقيّة، ولكنّ هذا الأسلوب مفيد في توضيح آلية عمل العوامل الشرطيّة وتفاعلها مع عوامل المقارنة. نفّذ البرنامج لتحصل على الخرج التالي:

 (1 > 2) && (5 <= 9) evaluates to False (1 > 2) || (5 <= 9) evaluates to True

تفسير هذا الخرج يسير للغاية. لنبدأ بالسطر الأوّل، نتيجة حساب التعبير الأول هو false:

 (1 > 2) && (5 <= 9)

وسبب ذلك هو أنّ نتيجة التعبير (2 < 1) هو false، أمّا نتيجة حساب (9 => 5) هو true وبالتالي سيعمل العامل الشرطي && بالنتيجة على حساب التعبير false && true والذي يعطي بكلّ تأكيد القيمة المنطقية false. بالنسبة للسطر الثاني، وهو التعبير:

 (1 > 2) || (5 <= 9) 

والذي يعطي true. والسبب هو أنّ العامل الشرطي || سيعمل على حساب التعبير false || true والذي يعطي القيمة المنطقيّة true.

لاحظ استخدام الأقواس على أطراف عوامل المقارنة، يمكن الاستغناء عنها، ولكن لا أنصح بذلك، استخدم الأقواس دومًا حتى ولو لم يكن استخدامها ضروريًا لتوضيح منطق البرنامج، ولكن استخدمها بحكمة. السبب في انتفاء الحاجة إلى استخدام الأقواس في هذا البرنامج، هو أنّ عوامل المقارنة لها أسبقيّة تنفيذ أعلى من العوامل الشرطيّة، لذلك فهي تُقيّم قبل تقييم العوامل الشرطيّة.

فهم عوامل الإسناد

استخدمنا حتى الآن عامل الإسناد (=). توجد عوامل إسناد أخرى تُسهّل البرمجة في سي شارب وهي =+ و =- و =* و =/ و =%. الأمر بسيط، بالنسبة لعامل الإسناد =+ يمكن توضيح عمله بالشيفرة التالية:

 int x = 3;  x += 5;

بعد تنفيذ الشيفرة السابقة ستصبح قيمة x تساوي 8. لأنّ العبارة x += 5 تكافئ تمامًا العبارة x = x + 5 ويمكننا استبدالها بها. يُطبّق نفس الأسلوب تمامًا على العوامل الباقية. فمثلًا انظر إلى الشيفرة التالية:

 int x = 21;  x /= 4;  x %= 3;

هل تستطيع تخمين قيمة x بعد تنفيذ هذه الشيفرة؟ إذا كانت النتيجة 2 فقد أصبت. السبب في ذلك بسيط. فقد بدأنا بقيمة x تساوي 21 ثم نفّذنا العبارة x /= 4 التي تكافئ العبارة x = x / 4 وهي قسمة صحيحة، لذلك سيحمل x القيمة 5 (بدون فاصلة عشرية). بعد تنفيذ العبارة الأخيرة x %= 3 التي تكافئ العبارة x = x % 3 ستصبح قيمة x تساوي 2 لأنّ باقي قسمة 5 على 3 يساوي 2. وهذا كلّ ما في الأمر.

تمارين داعمة

تمرين 1

حاول تخمين القيمة المنطقيّة التي ستُطبع على الشاشة باستخدام القلم والورقة فقط:

 int a = 30;  a /= 3; a %= 3;  Console.WriteLine(a == 1);

تمرين 2

حاول تخمين قيمة f التي ستُطبع على الشاشة باستخدام القلم والورقة فقط:

 int x; double f;  x = 9; f = (double)x / 2; f *= 10;  Console.WriteLine("f = {0}", f);

الخلاصة

لفد تعرّفنا في هذا الدرس على الأنواع المُضمّنة في سي شارب وعلى مجالات كلٍّ منها، وعلى الفرق الأساسي بين أنواع القيمة value types والأنواع المرجعيّة reference types. كما تحدّثنا عن معظم العوامل التي تدعمها سي شارب وتصنيفاتها. وتناولنا بعض الأمثلة التوضيحيّة على استخدامها.

سنتحدّث في الدرس التالي عن بنى القرار وتغيير مسار البرنامج وهو موضوع مهم في جميع لغات البرمجة.