Autor: andhee

Ihr Arduino kann auch rechnen, fast wie ein Taschenrechner

Er kann addideren, subtrhaieren, multiplizieren, dividieren und kennt auch die Modulo Operation. Diese Form der Operatoren wird arithmetsiche Operatoren genannt.

Tabelle Arithmetische Operatoren

Beispiel Addition

a = 8;
a = a + 1; //a erhält den Wert 9

Das passiert:
In der ersten Zeile wird der Variablen a der Wert 8 zugewiesen.
In der zweiten Zeile wird a das Ergebnis von a + 1 zugewiesen.

Beispiel Multiplikation

x = 9; // x wird an dieser Stelle der Wert 9 zugeweisen
y = 8; // y erhält den Wert 10

x = y * 10; // x erhält in dieser Zeile den Wert 8 * 10 = 80

Das passiert:
In der ersten Zeile wird der Variablen x der Wert 9 zugewiesen.
In der zweiten Zeile erhält die Variable y den Wert 8.
In der dritten Zeile werden die Variable y mit 10 multipliziert.
Das Ergebnis 80 wird nun der Variable x zugewiesen.

Beispiel Modulo

a = 18; // a wird an dieser Stelle der Wert 18 zugeweisen
b = 5; // b erhält den Wert 5

a = a % b; // Ergebnis a = 3

Das passiert:
In der ersten Zeile wird der Variablen a der Wert 18 zugewiesen.
In der zweiten Zeile erhält die Variable b den Wert 5.
In der dritten Zeile wird die Modulo Operation mit den Elementen Variable a und Variable b durchgeführt.
Dabei wird Variable a durch Variable b dividiert. Wir erhalten einen Rest von 3.
Das Ergebnis wird der Variablen a zugewiesen.

[sc name=“seriellermonitor“ ausgabe=“215
216
217″ ]

Vorrangregeln legen fest, welche Rechenoperationen vor anderen ausgeführt werden.
Multiplikation und Division haben Vorrang vor Addition und Subtraktion.

Möchten Sie diese Reihenfolge ändern, können Sie sich der runden Klammern bedienen, die noch vorrangiger behandelt werden, also zuallererst ausgeführt werden.

Existieren mehrere geschachtelte Klammern, geht man von außen nach innen vor.

Tabelle Priorisierung Rechenarten

Inkrement- und Dekrementoperatoren erhöhen bzw. erniedrigen den Wert einer Variable um 1.

Tabelle Inkrement- und Dekrementoperatoren

Diesen Typ Operatoren gibt es in zwei Varianten. Den ersten haben Sie gerade kennengelernt. Bei ihm befinden sich die Plus- oder Minuszeichen hinter der Variable. Dieser Typ wird mit dem Zusatz Postfix gekennzeichnet. Das Gegenteil wird als Präfix bezeichnet und sagt aus, dass sich die Plus- oder Minuszeichen vor der Variablen befinden.

Tabelle Postfix und Präfix

Abhängig von der Position an der sich die Plus- oder Minuszeichen befinden, also ob sie vor oder hinter der Variablen stehen, ändert sich auch das Verhalten.

Die Postfix-Schreibweise erhöht bzw. verringert den Wert einer Variablen sofort, gibt aber den alten Wert an die Variable weiter.

Die Präfix-Schreibweise erhöht bzw. verringert den Wert einer Variablen und gibt diesen Wert auch sofort an die aktuellen Variable weiter.

Beispiel Präfixer Inkrementaloperator

x = 9;
y = ++x;

Was passiert?
Das Inkrementieren erhöht den Wert der Variablen x um 1 auf 10. Die präfixe Schreibweise bewirkt, dass y der aktuelle Wert 10 zugewiesen wird.

Beispiel Postfixer Inkrementaloperator

x = 9;
y = x++;

Was passiert?
Das Inkrementieren macht das Gleiche wie im vorherigen Beispiel. Es erhöht den Wert der Variablen x um 1 auf den Wert von 10.
Die postfixe Schreibweise jedoch bewirkt, dass y der alte Wert von x nämlich 9 zugewiesen wird.
Erst beim nächsten Aufruf von x++ wäre 10 der "alte" Wert und y erhielte den Wert 10.

Auch mit ihnen können Sie Rechenoperationen an Variablen durchführen, nur effizienter, also mit weniger Schreibarbeit. Sie machen nichts anderes als die arithmetischen Operatoren und stellen lediglich deren Kurzform dar. Erfahrenere Programmierer verwenden Sie ausgiebig und oft.
Die Verwendung der zusammengesetzten Zuweisugnsoperatoren reduziert häufig die Lesbarkeit des Sketchs, gerade bei noch nicht so erfahrenen Programmierern.

Tabelle zusammengesetzte Zuweisungsoperatoren

Beispiel Addition

x = 1;
x+= 9;

Was passiert?
Der Wert von x erhöht sich um 9. In der bekannten Schreibweise würde der Ausdruck folgendermaßen aussehen:

 x = x  + 9

Der alte Ausdruck von x, in unserem Beispiel 1 wird zu 9 addiert
Das Ergebnis von 10 wird dann der Variablen x wieder zugewiesen.

Beispiel Multiplikation

x = 9;
x*= 3;

Was passiert?
Der Wert von x verdreifacht sich. In der bekannten Schreibweise würde der Ausdruck folgendermaßen aussehen:

 x = x  * 3

Der alte Ausdruck von x, in unserem Beispiel 9 wird mit 3 multipliziert.
Das Ergebnis von 27 wird dann der Variablen x wieder zugewiesen.

Auch das Vergleichen ist in der Arduino Programmiersprache kein Problem. Nur werden hier keine Äpfel mit Birnen verglichen, sondern meistens Ausrücke. Der Begriff Ausdruck in einer Programmiersprache beinhaltet alles, was in irgendeiner Form Werte abbildet. Werte können in einer Variablen oder Konstanten gespeicherte Werte sein. Verglichen werden können beispielsweise Variablen untereinander oder Variablen mit Konstanten, Zahlen mit anderen Zahlen, Zeichen mit anderen Zeichen und noch vieles mehr. Das Vergleichen ändert keine Ausdrücke oder beispielsweise in einer Variablen abgelegte Werte. Es werden lediglich Prüfungen durchgeführt. Das Ergebnis dieser Vergleiche kann dann entweder wahr oder falsch sein. Diese beiden Zustände werden in der Arduino Programmiersprache mit den Konstanten „TRUE“ für wahr oder „FALSE“ für falsch abgebildet sein können.

Vergleichsoperatoren kommen immer dann zum Einsatz, wenn innerhalb eines Sketches Entscheidungen getroffen werden sollen:
Ist der Wert der Variablen größer mache dieses.
Ist der wert der Variablen kleiner, dann mache jenes

Beispiele für Vergleiche

Für diese Beispiele verwenden wird die folgenden Variablen:

Die durchgeführten Vergleiche führen zu den folgenden Ergebnisse:

Logische Operatoren verwenden sie, um logische Verknüpfungen auszuwerten. Es gibt das logische UND, das logische ODER und den NOT-Operator. Sie können in Abfragen verwendet werden, die mehr als einen Ausdruck enthalten. Wie auf eine solche Prüfung reagiert werden soll, lässt sich durch die Auswahl des logischen Operators bestimmen. Logische Operatoren können genau zwei Zustände annehmen. Als mögliche Werte gibt es nur wahr TRUE oder falsch FALSE.

Tabelle Logische Operatoren

Logisches UND

Die logische UND-Verknüpfnung wird mit einem doppelten Ampersand angegeben &&.

Code-Beispiel

if(x > 5 && x < 10) // Nur wenn beide Bedingungen TRUE sind, ist auch das Ergebnis TRUE
{
serial.print('Das ist richtig');
}

Wahrheitstabelle UND-Verknüpfung

Logisches ODER

Die logische ODER-Verknüpfnung verwendet das zweifache Verkettungszeichen || als Operator. Sie finden es auf der Tastatur links neben dem Y. Eingeben können Sie das Zeichen durch drücken der Tastenkombination alt gr und |

Code-Beispiel

if(x > 5 || y < 10) // Wenn eine der beide Bedingungen TRUE ist, ist auch das Ergebnis TRUE
{
serial.print('Bedingung erfüllt! x ist größer 5 oder y ist kleiner 10');
}

Wahrheitstabelle ODER-Verknüpfung

Logisches NOT

Die logische NOT-Verknüpfnung wird mit einen einzelnen Ausrufungszeichen ! angegeben.

Code-Beispiel

if (!x < 5) // Der Ausdruck wird negiert. Ist das Ergebnis der Bedingung TRUE ist es danach FALSE und umgekehrt.
{
serial.print('x ist nicht kleiner als 5!!!');
}