Почему в Java / C ++ нет оператора power?

Хотя **в Python есть такой оператор , мне было интересно, почему в Java и C ++ его тоже нет.

Это легко сделать для классов, которые вы определяете в C ++ с перегрузкой операторов (и я считаю, что это возможно и в Java), но когда речь идет о примитивных типах, таких как int, double и так далее, вам придется использовать библиотеку функция как Math.power(и обычно приходится приводить оба к удвоению).

Итак, почему бы не определить такой оператор для примитивных типов?

Вообще говоря, примитивные операторы в C (и в расширении C ++) предназначены для реализации простыми аппаратными средствами примерно в одной инструкции. Что-то вроде возведения в степень часто требует поддержки программного обеспечения; так что его там нет по умолчанию.

Также предоставляется стандартная библиотека языка в виде std::pow.

Наконец, выполнение этого для целочисленных типов данных не имело бы большого смысла, потому что большинство даже небольших значений для возведения в степень выдувают диапазон, требуемый для int, то есть до 65 535. Конечно, вы можете сделать это для двойных и плавающих чисел, но не для целых чисел, но зачем делать язык несовместимым для редко используемой функции?

Этот вопрос отвечает за C ++: Страуструп, «Проектирование и развитие C ++» обсуждает этот вопрос в разделе 11.6.1, с. 247-250.

Были общие возражения против добавления нового оператора. Это добавило бы к уже слишком сложной таблице приоритетов. Члены рабочей группы думали, что это даст лишь незначительное удобство при наличии функции, и они хотели иногда иметь возможность заменять свои собственные функции.

Не было хорошего кандидата на оператора. ^Исключительно-или, и вызывает ^^путаницу из-за отношений между &и |и &&и ||. !был неподходящим, так как была бы естественная тенденция писать !=для возведения в степень существующей ценности, и это уже было принято. Лучшее из доступных, возможно, было *^, которое, видимо, никому не понравилось.

Страуструп считается **снова, но это уже имеет значение в C: a**pэто a-кратный pуказует, а и char ** c;объявляет cкак указатель на указатель char. Введение **в качестве маркера значения «объявление указателя на указатель на», «время, на которое указывает следующая вещь» (если это указатель) или «возведение в степень» (если за ним следует число), вызывало проблемы с приоритетом. a/b**pпришлось бы анализировать, как a/(b**p)если бы p было числом, но (a/b) * *pесли бы p был указателем, то это должно быть решено в парсере.

Другими словами, это было бы возможно, но это усложнило бы таблицу приоритетов и анализатор, и оба они уже слишком сложны.

Я не знаю историю о Java; все, что я мог сделать, это спекулировать. Что касается C, где он начинался, все операторы C легко переводились в ассемблерный код, частично для упрощения компилятора и частично для того, чтобы избежать сокрытия трудоемкой функциональности в простых операторах (тот факт, что operator+()и другие могут скрывать большие сложности и потери производительности, был одним из из ранних жалоб на C ++).

Я подозреваю, что это потому, что каждый оператор, который вы вводите, увеличивает сложность языка. Поэтому барьер для входа очень высок. Я использую возведение в степень очень, очень редко - и я более чем счастлив использовать вызов метода для этого.

Разработчики языка Java и базовой библиотеки решили перенести большинство математических операций в класс Math . Смотрите Math.pow () .

Зачем? Гибкость для определения приоритетов производительности по сравнению с битовой точностью. Было бы противоречить остальной части языковой спецификации, чтобы сказать, что поведение встроенных математических операторов может варьироваться от платформы к платформе, в то время как класс Math специально заявляет, что поведение потенциально жертвует точностью для производительности, поэтому покупатель остерегается:

В отличие от некоторых числовых методов класса StrictMath , все реализации эквивалентных функций класса Math не определены для получения побитовых одинаковых результатов. Это ослабление позволяет реализовать более эффективные реализации, где не требуется строгая воспроизводимость.

Экспонирование было частью Фортрана с самого начала, потому что оно было нацелено прямо на научное программирование. Инженеры и физики часто используют его в симуляции, потому что отношения степенного закона распространены в физике.

Python также широко используется в научных вычислениях (например, NumPy и SciPy). Это, наряду с оператором возведения в степень, позволяет предположить, что оно было нацелено и на научное программирование.

C, Java и C # имеют корни в системном программировании. Возможно, это влияние не давало возведения в степень в группу поддерживаемых операторов.

Просто теория.

В C определены только операторы для общих арифметических операций, доступных для ALU. Его основной целью было создание удобочитаемого интерфейса с кодом ассемблера.

C ++ не изменил никакого поведения оператора, потому что он хотел, чтобы вся кодовая база, написанная на C, была совместимой.

Java сделала то же самое, потому что не хотела запугивать существующих программистов на C ++.

Хорошо, потому что каждый оператор, который имел бы смысл для власти, уже используется. ^ это XOR и ** определяет указатель на указатель. Так что вместо этого у них просто есть функция, которая делает то же самое. (например, Pow ())

На самом деле, арифметические операторы - это всего лишь ярлыки функций. (Почти) Все, что вы делаете с ними, может быть сделано с помощью функции. Пример:

c = a + b;
// equals
c.set(a.add(b));
// or as free functions
set(c, add(a,b));

Это просто более многословно, поэтому я не вижу ничего плохого в использовании функций для выполнения «силы».

Сложение / вычитание / отрицание и умножение / деление являются основными математическими операторами. Если бы вы сделали власть оператором, где бы вы остановились? Оператор квадратного корня? N-корневой оператор? Логарифм оператора?

Я не могу говорить за их создателей, но я могу сказать, что я думаю, что стало бы громоздким и не ортогональным иметь такие операторы в языке. Количество не буквенно-цифровых символов / пробелов, оставшихся на клавиатуре, довольно ограничено. Странно, что в C ++ есть оператор модуля.