Por que não há operador de energia em Java / C ++?

Embora exista esse operador - **em Python, eu queria saber por que Java e C ++ não têm um também.

É fácil criar um para as classes que você define em C ++ com sobrecarga de operador (e acredito que isso também é possível em Java), mas ao falar sobre tipos primitivos, como int, double e assim por diante, você terá que usar a biblioteca funcionam como Math.power(e geralmente têm que converter os dois para dobrar).

Então - por que não definir esse operador para tipos primitivos?

De um modo geral, os operadores primitivos em C (e por extensão C ++) são projetados para serem implementáveis ​​por hardware simples em aproximadamente uma única instrução. Algo como exponenciação geralmente requer suporte de software; então não está lá por padrão.

Além disso, é fornecido pela biblioteca padrão do idioma na forma de std::pow.

Finalmente, fazer isso para tipos de dados inteiros não faria muito sentido, porque a maioria dos pequenos valores de exponenciação amplia o intervalo necessário para int, ou seja, 65.535. Claro, você poderia fazer isso para duplas e flutuantes, mas não para ints, mas por que tornar o idioma inconsistente para um recurso raramente usado?

Esta pergunta é responsável por C ++: Stroustrup, "Design and Evolution of C ++" discute isso na seção 11.6.1, pp. 247-250.

Havia objeções gerais à adição de um novo operador. Seria adicionado à tabela de precedência já complicada demais. Os membros do grupo de trabalho pensaram que isso daria apenas uma pequena comodidade em relação a uma função, e eles queriam substituir suas próprias funções algumas vezes.

Não havia um bom candidato para um operador. ^é ou-exclusivo e ^^confusão convidado por causa da relação entre &e |e &&e ||. !era inadequado, pois haveria a tendência natural de escrever !=para exponenciação de um valor existente, e isso já foi adotado. O melhor disponível pode ter sido *^, do qual aparentemente ninguém realmente gostou.

Stroustrup considerou **novamente, mas já tem um significado em C: a**pé avezes o que quer que paponte e char ** c;declara ccomo um ponteiro para o qual apontar char. Introduzir **como um token que significa "declaração de um ponteiro para o ponteiro para", "vezes o que a próxima coisa aponta para" (se for um ponteiro) ou "exponenciação" (se seguido por um número) causou problemas de precedência. a/b**pteria que analisar como a/(b**p)se p fosse um número, mas (a/b) * *pse p fosse um ponteiro, isso teria que ser resolvido no analisador.

Em outras palavras, isso seria possível, mas complicaria a tabela de precedência e o analisador, e ambos já são muito complicados.

Não conheço a história sobre Java; tudo o que eu poderia fazer seria especular. Quanto ao C, onde começou, todos os operadores C são facilmente traduzidos em código de montagem, em parte para simplificar o compilador e, em parte, para evitar ocultar funcionalidades demoradas em operadores simples (o fato de que operator+()outros poderiam ocultar uma grande complexidade e ocorrência de desempenho foi um) das primeiras queixas sobre C ++).

Eu suspeito que é porque todo operador que você apresenta aumenta a complexidade do idioma. A barreira de entrada é, portanto, muito alta. Eu me vejo usando exponenciação muito, muito raramente - e estou mais do que feliz em usar uma chamada de método para fazer isso.

Os designers da linguagem Java e da biblioteca principal decidiram relegar a maioria das operações matemáticas para a classe Math . Veja Math.pow () .

Por quê? Flexibilidade para priorizar o desempenho em vez de precisão bit a bit. Seria contrário ao resto das especificações de linguagem dizer que o comportamento dos operadores matemáticos internos pode variar de plataforma para plataforma, enquanto a classe Math afirma especificamente que o comportamento potencialmente sacrifica a precisão do desempenho, portanto, cuidado com o comprador:

Diferentemente de alguns dos métodos numéricos da classe StrictMath , todas as implementações das funções equivalentes da classe Math não são definidas para retornar os mesmos resultados bit a bit. Esse relaxamento permite implementações de melhor desempenho, onde a reprodutibilidade estrita não é necessária.

A exponenciação fazia parte do Fortran desde o início, porque visava diretamente a programação científica. Engenheiros e físicos costumam usá-lo em simulações, porque as relações com a lei de potência são comuns na física.

O Python também tem uma forte presença na computação científica (por exemplo, NumPy e SciPy). Isso, junto com seu operador de exponenciação, sugere que ele também visava a programação científica.

C, Java e C # têm raízes na programação do sistema. Talvez essa seja uma influência que manteve a exponenciação fora do grupo de operadores suportados.

Apenas uma teoria.

C definiu apenas operadores para operações aritméticas comuns acessíveis com a ALU. Seu principal objetivo era criar uma interface legível para o código Assembly.

O C ++ não alterou o comportamento de qualquer operador porque desejava que toda a base de código escrita em C fosse compatível.

O Java fez o mesmo porque não queria intimidar os programadores C ++ existentes.

Bem, porque todo operador que faria sentido para uma energia já está em uso. ^ é XOR e ** define um ponteiro para um ponteiro. Então, em vez disso, eles apenas têm uma função que faz a mesma coisa. (como pow ())

O fato é que operadores aritméticos são apenas atalhos de funções. (Quase) Tudo o que você faz com eles pode ser feito com uma função. Exemplo:

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

É apenas mais detalhado, então não vejo nada de errado em usar funções para executar 'poder de'.

Adição / subtração / negação e multiplicação / divisão são operadores matemáticos básicos. Se você tornasse a energia um operador, onde você para? Operador de raiz quadrada? Operador N-root? Operador de logaritmo?

Não posso falar pelos criadores, mas posso dizer que acho que seria complicado e não ortogonal ter esses operadores no idioma. O número de caracteres não alfanuméricos / espaços em branco restantes no teclado é bastante limitado. Como é, é estranho que exista um operador de módulo em C ++.