لغة c++ - الدرس السابع العوامل في c++

 

مفهوم العوامل في c++

تتميز لغة C++ بامتلاكها لمفهوم العوامل (Operators)، وهي عبارة عن رموز تستخدم للتعامل مع البيانات. وباستخدام العوامل، يمكنك تنفيذ العديد من العمليات الحسابية والمنطقية على البيانات.

ومن بين أنواع العوامل الأساسية التي تدعمها لغة C++:

• عوامل الرياضية (+، -، *، /، %): وتستخدم للقيام بالعمليات الحسابية الأساسية، مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة والباقي.

• عوامل المقارنة (==، !=، >، <، >=، <=): وتستخدم للمقارنة بين القيم، وتعيد قيمة منطقية تشير إلى ما إذا كانت القيمتين متساويتين أو إذا كانت إحداهما أكبر أو أصغر من الأخرى.

• عوامل المنطق (&&، ||، !): وتستخدم لتنفيذ العمليات المنطقية في البرامج، مثل الإجابة على الأسئلة الصحيحة أو الخاطئة.

• عوامل البت (Bitwise Operators): وتستخدم للعمل على مستوى البتات (bits) في البيانات المخزنة في الذاكرة، وتشمل هذه العوامل &، |، ^، ~، <<، و >>.

• عوامل الإسناد (=، +=، -=، *=، /=، %=، &=، |=، ^=، <<=، و >>=): وتستخدم لتعيين قيمة لمتغير، وتعد من العوامل الأساسية في لغة C++.

وهذه بعض الأمثلة البسيطة عن استخدام العوامل في لغة C++:

  int x = 10;
  int y = 5;
  // الجمع
  int sum = x + y;
  // المقارنة
  bool is_greater = x > y;
  // المنطق
  bool is_true = (x > y) && (x != y);
  // البت
  int z = 0b1010;  // binary 10 in decimal
  int result = z & 0b0101;  // binary 00 in decimal
  // الإسناد
  x += y;  // same as x = x + y;

يمكن استخدام العوامل بعدة طرق في بناء البرامج، ويمكن توسيعها وتعديلها بناءً على حاجة المستخدم ومتطلبات البرنامج المراد بناؤه.

العوامل الرياضية

تتضمن العوامل الرياضية في لغة C++ العديد من العوامل التي تستخدم في العمليات الحسابية الأساسية، وهي كالتالي:

1.  الجمع (+): يستخدم لإجراء عملية الجمع بين الأعداد.
2. الطرح (-): يستخدم لإجراء عملية الطرح بين الأعداد.
3.  الضرب (*): يستخدم لإجراء عملية الضرب بين الأعداد.
4.  القسمة (/): يستخدم لإجراء عملية القسمة بين الأعداد.
5.  الباقي (%): يستخدم لإيجاد الباقي عند القسمة.

وهناك عامل آخر يستخدم في العمليات الرياضية المتقدمة وهو الأس (^)، حيث يستخدم في عملية الأسية، وهي عملية ترفيع العدد لأس أكبر.

وهناك أيضًا عوامل رياضية أخرى يمكن استخدامها في لغة C++، وتشمل على سبيل المثال عوامل الزيادة (++) والنقصان (--) والتي تستخدم لزيادة أو نقصان قيمة المتغير بمقدار واحد. كما يمكن استخدام العوامل في تعيين القيم، على سبيل المثال يمكن كتابة الأمر x = y + 5; لتعيين قيمة x بجمع y مع الرقم 5.

عوامل المقارنه

عوامل المقارنة في لغة C++ هي مجموعة من العوامل التي تستخدم للمقارنة بين القيم في البرنامج، وتعيد قيمة منطقية تشير إلى مدى صحة العبارة المقارنة. وتشمل عوامل المقارنة الأساسية في لغة C++:

• - == (يساوي): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمتين متساويتين أم لا، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة صحيحة (أي القيمتين متساويتين)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة خاطئة.

• - != (لا يساوي): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمتين غير متساويتين، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة خاطئة (أي القيمتين غير متساويتين)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة صحيحة.

• - > (أكبر من): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمة الأولى أكبر من القيمة الثانية، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة صحيحة (أي القيمة الأولى أكبر من القيمة الثانية)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة خاطئة.

• - < (أصغر من): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمة الأولى أصغر من القيمة الثانية، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة صحيحة (أي القيمة الأولى أصغر من القيمة الثانية)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة خاطئة.

• - >= (أكبر من أو يساوي): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمة الأولى أكبر من القيمة الثانية أو تساويها، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة صحيحة (أي القيمة الأولى أكبر من القيمة الثانية أو تساويها)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة خاطئة.

• - <= (أصغر من أو يساوي): يستخدم للتحقق مما إذا كانت القيمة الأولى أصغر من القيمة الثانية أو تساويها، ويعيد العامل true إذا كانت المقارنة صحيحة (أي القيمة الأولى أصغر من القيمة الثانية أو تساويها)، ويعيد العامل false إذا كانت المقارنة خاطئة.

وهنا بعض الأمثلة عن استخدام عوامل المقارنة:

int x = 5;
int y = 10;
is_equal = x == y;  // false
bool is_not_equal = x != y;  // true
bool is_greater_than = x > y;  // false
bool is_less_than_or_equal = x <= y;  // true

عوامل المنطق

عوامل المنطق في لغة C++ هي عوامل تستخدم لتنفيذ العمليات المنطقية في البرامج، مثل الإجابة على الأسئلة الصحيحة أو الخاطئة. تشمل هذه العوامل:

1- && (AND): وتستخدم لإجابة على سؤال منطقي بحيث يكون الجواب صحيحًا إذا كان الجواب لكل الشروط المذكورة في العملية هو صحيح، وإلا فإن الجواب يكون خاطئًا. على سبيل المثال، إذا كنت تريد التحقق مما إذا كان العمر أكبر من 18 والمستخدم لديه حساب بريد إلكتروني، فيمكنك القيام بالتحقق باستخدام العامل && كما يلي:

if (age > 18 && has_email) {
    // do something
}

•  || (OR): وتستخدم لإجابة على سؤال منطقي بحيث يكون الجواب صحيحًا إذا كان الجواب لأي شرط من الشروط المذكورة في العملية هو صحيح، وإلا فإن الجواب يكون خاطئًا. على سبيل المثال، إذا كنت تريد التحقق مما إذا كان المستخدم يستخدم إما حساب بريد إلكتروني أو حساب فيسبوك، فيمكنك القيام بالتحقق باستخدام العامل || كما يلي:

if (has_email || has_facebook) {
    // do something
}

• ! (NOT): وتستخدم لعكس الجواب المنطقي، حيث يكون الجواب النهائي هو العكس من الجواب المذكور في الشرط. على سبيل المثال، إذا كنت تريد التحقق مما إذا كان المستخدم ليس لديه حساب بريد إلكتروني، فيمكنك القيام بالتحقق باستخدام العامل ! كما يلي:

if (!has_email) {
      // do something
  }

يمكن استخدام العوامل المذكورة أعلاه بعدة طرق في بناء البرامج، ويمكن توسيعها وتعديلها بناءً على حاجة المستخدم ومتطلبات البرنامج المراد بناؤه.

عوامل البت

عوامل البت (Bitwise Operators) هي عوامل تعمل على مستوى البتات (bits) في البيانات المخزنة في الذاكرة، وتتميز بأنها تعمل على مستوى الصفر والواحد في النظام الثنائي (binary system) الذي تعتمد عليه لغة C++ في تمثيل الأرقام والبيانات.

تتكون عوامل البت في لغة C++ من العوامل التالية:

• - & (العامل AND البتي)، يقوم بإجراء العملية AND بين البتات الثنائية للعددين المقارنين، ويُرجع النتيجة الثنائية في حال كان البت المقابل في كلا العددين يساوي 1.
• - | (العامل OR البتي)، يقوم بإجراء العملية OR بين البتات الثنائية للعددين المقارنين، ويُرجع النتيجة الثنائية في حال كان البت المقابل في أحد العددين يساوي 1.
• - ^ (العامل XOR البتي)، يقوم بإجراء العملية XOR بين البتات الثنائية للعددين المقارنين، ويُرجع النتيجة الثنائية في حال كان البت المقابل في أحد العددين يساوي 1 والآخر يساوي 0.
• - ~ (العامل NOT البتي)، يقوم بإجراء العملية NOT على البتات الثنائية للعدد المقارن، أي يعكس البتات الثنائية للعدد.

ويمكن استخدام عوامل البت في العديد من التطبيقات والبرامج، مثل تنفيذ العمليات المنطقية والحسابية على مستوى البتات، وتحويل الأرقام من النظام الثنائي إلى النظام العشري والعكس، وكذلك تمثيل بعض الأنواع الخاصة من البيانات كالصور والملفات الصوتية.

عوامل الاسناد

عوامل الإسناد (Assignment Operators) هي عوامل رياضية تستخدم لتعيين قيمة لمتغير. وتقوم هذه العوامل بتحديث قيمة المتغير الحالي بقيمة جديدة.

في لغة C++ يتم استخدام علامة المساواة "=" لعامل الإسناد الأساسي، ويتم تضمين العوامل الأخرى في اسم العامل. وهذه هي العوامل الأساسية لعملية الإسناد:

1. "=" : العامل الرئيسي، ويستخدم لتعيين قيمة إلى متغير.
2. "+=" : يقوم بجمع القيم وتعيينها للمتغير.
3. "-=" : يقوم بطرح القيم وتعيينها للمتغير.
4. "*=" : يقوم بضرب القيم وتعيينها للمتغير.
5. "/=" : يقوم بقسمة القيم وتعيينها للمتغير.
6. "%=" : يقوم بحساب باقي القسمة وتعيينه للمتغير.
7. "&=" : يقوم بحساب العملية المنطقية AND بين القيم وتعيينها للمتغير.
8. "|=" : يقوم بحساب العملية المنطقية OR بين القيم وتعيينها للمتغير.
9. "^=" : يقوم بحساب العملية المنطقية XOR بين القيم وتعيينها للمتغير.
10. ">>=" : يقوم بنقل البتات بالاتجاه اليمين وتعيين النتيجة للمتغير.
11. "<<=" : يقوم بنقل البتات بالاتجاه اليسار وتعيين النتيجة للمتغير.

وفيما يلي بعض الأمثلة على استخدام عوامل الإسناد في لغة C++:   

int x = 10;
// الإسناد الرئيسي
x = 5;  // x = 5 now
// الإسناد بالجمع
x += 3;  // x = x + 3 = 8 now
// الإسناد بالطرح
x -= 2;  // x = x - 2 = 6 now
// الإسناد بالضرب
x *= 4;  // x = x * 4 = 24 now
// الإسناد بالقسمة
x /= 3;  // x = x / 3 = 8 now
// الإسناد بباقي القسمة
x %= 5;  // x = x % 5 = 3 now

وهكذا يمكن استخدام عوامل الإسناد لتحديث المتغيرات في برامجك.