listings fix (removed cyrillic from code)

sections/04-variables.tex

@@ -40,15 +40,15 @@ $ ./program
 $
 \end{verbatim}
 \paragraph{Числа с плавающей точкой (дробные)} представлены двумя типами: четырёхбайтный \code{float} и восьмибайтный \code{double} (также называемый long float). Хранятся в памяти в неявном виде, а разделённые на мантиссу экспоненту и знак, что делает их одними из самых сложных в работе\footnote{Здесь имеется ввиду внутренняя работа самого компьютера, а не работа с такими типами с точки зрения программиста. Именно из-за сложности, многие старые процессорные архитектуры не имели возможности работать с переменными такого типа}. При работе с числами с плавающей точкой нужно обращать особенное внимание на тип переменной, поскольку сравнение внешне одинаковых чисел разных типов с вероятностью 99\% даст ложный результат. 
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% float real = 5,345f; // 4 bytes
+float real = 5,345f; // 4 bytes
-% double realdouble = 5,345; // 8 bytes
+double realdouble = 5,345; // 8 bytes
-% printf("float and double: %d\n", real == realdouble);
+printf("float and double: %d\n", real == realdouble);
 
-% int a = 10;
+int a = 10;
-% int b = 10;
+int b = 10;
-% printf("integers: %d\n", a == b);
+printf("integers: %d\n", a == b);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 Запустим код и убедимся в этом:
 \begin{verbatim}
 $ ./program
@@ -57,92 +57,92 @@ integers: 1
 $
 \end{verbatim}
 \paragraph{Тип данных - указатель.} Как было сказано - переменная это именованный контейнер. У каждого такого контейнера есть свой собственный адрес в оперативной памяти. Язык С позволяет узнать этот адрес и работать с ним. Оператор взятия адреса это знак амперсанд (\&), написанный перед именем переменной. То есть у любой переменной всегда есть значение и адрес где это значение хранится. Для вывода в консоль адреса используется специальный заполнитель - \code{\%p}.
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% printf("Переменная а имеет значение: %d \n", a);
+printf("Variable a has value: %d \n", a);
-% printf("Переменная а хранится по адресу: %p \n", &a);
+printf("Variable a stored at: %p \n", &a);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 При неоднократном запуске кода можно обратить внимание, что первые цифры в адресе всегда остаются неизменными, а последние меняются редко, это связано с тем, что в современных операционных системах пользователю для его работы чаще всего выделяется некоторое адресное пространство, которое потом просто переиспользуется и перезаписывается. При запуске точно такого же кода на Вашем компьютере, Вы увидите, что адрес хранения переменной наверняка будет отличаться, это нормально.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
-Переменная а имеет значение: 10
+Variable a has value: 10
-Переменная а хранится по адресу: 0x7ffe6aa136cf
+Variable a stored at: 0x7ffe6aa136cf
 $
 \end{verbatim}
 \subsection{Базовая арифметика}
 Раз уж в предыдущем разделе мы коснулись арифметических выражений, поговорим немного об арифметике. 
 \paragraph{Простые арифметические операции.} В языке С поддерживаются все базовые арифметические операции, такие как сложение, вычитание, умножение, деление. Операции бинарной арифметики (булевой алгебры), такие как \code{И}, \code{ИЛИ}, \code{НЕ}, \code{ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ}, \code{СДВИГИ}. А также все вышеперечисленные операции с последующим присваиванием в первую переменную. Для начала, инициализируем переменную типа \code{int} значением, например, \code{70}, и выведем ее в консоль. Мы можем производить с этой переменной все привычные базовые арифметические манипуляции, ровно также, как мы можем производить эти манипуляции с литералом, который ей присваивается:
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% int variable = 70;
+int variable = 70;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable + 10);
+printf("The variable = %d\n", variable + 10);
-% variable = variable + 50;
+variable = variable + 50;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
-% variable = 123 + 50 * 12;
+variable = 123 + 50 * 12;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 То есть, нам доступны операции сложения, умножения, вычитания и деления. Как видно в результате работы программы, есть прямая зависимость между действительным значением переменной и порядком присваивания в неё значения, так в третьем выводе значение равно 120, то есть $70 + 50$, а значит во втором выводе присваивания нового значения $70 + 10$ в переменную \code{variable} не произошло.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
-Переменная variable = 70
+The variable = 70
-Переменная variable = 80
+The variable = 80
-Переменная variable = 120
+The variable = 120
-Переменная variable = 723
+The variable = 723
 $
 \end{verbatim}
 \paragraph{Оператор деления} заслуживает особенного внимания, поскольку у него есть два режима работы, отличающие этот оператор от привычной нам арифметики: если мы производим операции с целыми числами такими как \code{int}, \code{short} или \code{char} оператор деления всегда будет возвращать только целые числа, \textbf{отбросив дробную часть}. Это происходит из-за оптимизаций компилятора, то есть если операнды - это целые числа, то и результатом по мнению компьютера может быть только целое число, а из-за строгости типизации мы не можем положить в целочисленную переменную значение с плавающей точкой. 
 
 Таким образом, отслеживание точности вычислений полностью возлагается на плечи программиста. Важно, что компилятор нам в этом помогает, хоть и не делает всю работу за нас. Компилятор, при преобразовании операций автоматически приводит типы операндов к наиболее подходящему и широкому. То есть, если мы, например, складываем два числа \code{int} и \code{char}, то \code{char} будет автоматически расширен до \code{int}, потому что максимальное значение \code{char} точно поместится в переменную типа \code{int}, а максимальное значение \code{int} точно никак не сможет поместиться в переменную с типом \code{char}. Точно также если умножать \code{int} и \code{float}, то \code{int} будет преобразован во \code{float} по той же причине - \code{int} совсем никак не умеет работать с плавающей точкой, а \code{float} вполне может содержать число без дробной части. Из-за этого языки С/С++ считаются слабо типизированными.
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% variable = 10;
+variable = 10;
-% variable = variable / 3;
+variable = variable / 3;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
 
-% float var = 10;
+float var = 10;
-% var = var / 3;
+var = var / 3;
-% printf("Переменная var = %f\n", var);
+printf("The var = %f\n", var);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
-При использовании оператора деления с целочисленными операндами теряется точность вычислений, что недопустимо.
+В примере выше, обратите внимание, что переменная \code{variable} не была инициализирована, а ей просто было присвоено значение. Это сделано потому, что данный участок кода является продолжением кода примеров простой арифметики из предыдущего параграфа. При использовании оператора деления с целочисленными операндами теряется точность вычислений, что недопустимо.
 \frm{Чтобы оператор деления отработал в не целочисленном режиме, нужно, чтобы хотя бы один операнд был не целочисленным.}
 Чаще всего целочисленные переменные используют в качестве счётчиков, индексов и других вспомогательных переменных, поэтому математические операции с ними весьма распространены.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
-Переменная variable = 3
+The variable = 3
-Переменная var = 3.333333
+The var = 3.333333
 $
 \end{verbatim}
 \paragraph{Деление по модулю.} Также особенного внимания заслуживает оператор получения остатка от деления, иногда называемый оператором взятия по модулю. Записывается как символ \code{\%} и возвращает остаток от целочисленного деления первого числа на второе:
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% int remain = variable % 5;
+int remain = variable % 5;
-% printf("Остаток от деления %d на %d: %d\n", variable, 5, remain);
+printf("Division remainder of %d by %d: %d\n", variable, 5, remain);
-% variable = variable + 50;
+variable = variable + 50;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
-% variable += 50;
+variable += 50;
-% printf("Переменная variable = %d\n", variable);
+printf("The variable = %d\n", variable);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 Любые арифметические операции можно выполнить с последующим присваиванием в первую переменную. То есть это означает, что запись вида \code{variable = variable + 50;}  можно сократить до \code{variable += 50;} и запустив следующий код мы можем убедиться, что начальное значение переменной увеличилось сначала на 50, а затем ещё на 50.
 \begin{verbatim}
 $ ./program
-Остаток от деления 3 на 5: 3
+Division remainder of 3 by 5: 3
-Переменная variable = 53
+The variable = 53
-Переменная variable = 103
+The variable = 103
 $
 \end{verbatim}
 \paragraph{Инкремент и декремент.} Так, бегло рассмотрев арифметику в языке С нельзя не упомянуть об операторах увеличения и уменьшения значения переменной на единицу с последующим присваиванием. Они называются операторами инкремента (\code{++}) и декремента (\code{\textminus\textminus}). Это унарный оператор, поэтому записывается со своим операндом строго без пробелов: \code{variable++;} и редко используется как самостоятельный оператор на отдельной строке. У операторов инкремента и декремента есть два вида записи: префиксный и постфиксный. Их отличает время применения текущего значения и его изменения. При постфиксной записи, сначала происходит применение текущего результата, а затем его изменение, а при префиксной записи - сначала изменение, а затем применение. Например:
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% variable = 50;
+variable = 50;
-% printf("1. Пост-инкремент: %d\n", variable++);
+printf("1. Postfix increment: %d\n", variable++);
-% printf("1. Следующая строка: %d\n", variable); 
+printf("1. Next line of code: %d\n", variable); 
-% variable = 50;
+variable = 50;
-% printf("2. Пре-инкремент: %d\n", ++variable);
+printf("2. Prefix increment: %d\n", ++variable);
-% printf("2. Следующая строка: %d\n", variable); 
+printf("2. Next line of code: %d\n", variable); 
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 В результате выполнения этого кода мы можем видеть на экране следующий результат:
 \begin{verbatim}
 $ ./program
-1. Пост-инкремент: 50
+1. Postfix increment: 50
-1. Следующая строка: 51
+1. Next line of code: 51
-2. Пре-инкремент: 51
+2. Prefix increment: 51
-2. Следующая строка: 51
+2. Next line of code: 51
 $
 \end{verbatim}
 \subsection{Булева алгебра и двоичные вычисления}
@@ -221,19 +221,19 @@ $
 \end{itemize}
 
 На основе этих знаний мы можем для примера написать программу, меняющую местами значения переменных без использования третьей, вспомогательной и быть уверенными, что переполнения переменных не произойдёт, как это могло бы произойти, например, при использовании сложения и обратного вычитания. Объявим две переменных \code{a} и \code{b}, присвоим им значения и выведем их в консоль. Также подготовим вывод измененных значений \code{a} и \code{b} в консоль:
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% char a = 11;
+char a = 11;
-% char b = 15;
+char b = 15;
-% printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
+printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
-% // here will be the swapping algorithm
+// here will be the swapping algorithm
-% printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
+printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 Далее, напишем некую конструкцию, которая при детальном изучении не представляет из себя никакой магии. В переменную \code{а} нужно будет записать результат вычисления \code{a \^{} b}, в переменную \code{b} нужно будет записать результат вычисления \code{b \^{} a} и наконец в переменную \code{а} нужно будет записать результат вычисления \code{a \^{} b}, в коде ниже будет приведена сразу сокращённая запись:
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% a ^= b;
+a ^= b;
-% b ^= a;
+b ^= a;
-% a ^= b;
+a ^= b;
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 Нужно сразу оговориться, что этот алгоритм может некорректно работать с одинаковыми и отрицательными числами, это будет зависеть от компилятора, поэтому, если включать этот алгоритм в состав более сложных, лучше осуществлять дополнительные проверки. Вывод этой конкретной программы будет следующим:
 \begin{verbatim}
 $ ./program
@@ -278,16 +278,16 @@ a = a ^ b; //00001111
 \paragraph{Операции сдвига} бывают логические, арифметические и циклические. В языке С реализован логический сдвиг, то есть недостающие разряды при сдвиге заполняются нулями. Итак, допустим, что нам нужно переменную \code{a} сдвинуть влево на \code{3} бита, на самом деле это означает что мы переменную \code{a} умножим на $2^3$. А переменную \code{b} мы сдвинем вправо на \code{2} бита, это означает, что мы переменную \code{b} разделим на $2^2$, при этом важно упомянуть, что будет произведено целочисленное деление. 
 \frm{\textbf{Сдвиг влево} числа k на n - это \textit{умножение} $k*2^n$. \textbf{Сдвиг вправо} числа k на n - это \textit{целочисленное деление} $\frac{k}{2^n}$.}
 Это тоже самое что записать $a * 8$ и $b / 4$. Просто на маломощных компьютерах выполнится это гораздо быстрее. Бинарная алгебра это большая и сложная тема. 
-% \begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
+\begin{lstlisting}[language=C,style=CCodeStyle]
-% a = 15; //00001111
+a = 15; //00001111
-% b = 11; //00001011
+b = 11; //00001011
-% printf("a = %d", a);
+printf("a = %d", a);
-% a = a << 3; // 15 * 8
+a = a << 3; // 15 * 8
-% printf("a = %d", a); //a = 120; //01111000
+printf("a = %d", a); //a = 120; //01111000
-% printf("b = %d", b);
+printf("b = %d", b);
-% b = b >> 2; // 11 / 4
+b = b >> 2; // 11 / 4
-% printf("b = %d", b); //b = 2; //00000010
+printf("b = %d", b); //b = 2; //00000010
-% \end{lstlisting}
+\end{lstlisting}
 Применять бинарную алгебру можно и в больших проектах, работающих со сложными высокоуровневыми абстракциями. Поддержка бинарных операций есть в подавляющем числе языков программирования.
 \begin{verbatim}
 $ ./program