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C++启蒙之控制结构


http://www.sina.com.cn 2006年10月23日 09:05 天极yesky

  作者:陶刚编译

  语句是按次序执行的:同一个函数中第一个语句首先执行,接着执行第二个……当然,少数的程序--包括我们需要编写的解决书店问题的程序--可以只使用一个次序执行。作为代替,编程语言提供了多种控制结构,允许更加复杂的执行路径。这一部分将简单地介绍C++提供的一些控制结构。

  练习7:

  编译一个包含错误的嵌套注释的程序。

  练习8:

  指出下面哪些输出语句是合法的:

std::cout << "/*";
std::cout << "*/";
std::cout << /* "*/" */;

  在你作出判断之后,编译这三个语句测试自己的答案。纠正自己遇到的错误。

  1、while语句

  While语句用于迭代执行。我们可以使用while编写一个程序来计算1到10之间数字的和:

#include <iostream>
int main()
{
int sum = 0, val = 1;
// 持续执行
while
until
val
is greater than 10
while (val <= 10) {
sum += val; // 赋值 sum + val 赋给sum
++val; // 增加 给val加1
}
std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
<< sum << std::endl;
return 0;
}

  该程序编译和执行以后打印出:

Sum of 1 to 10 inclusive is 55

  像前面的例子一样,我们先包含了iostream头文件并定义了一个main函数。在main函数中我们定义了两个整型变量:sum保存数字的和,val表示从1到10的值。我们给sum赋了一个初始值0,val的开始值为1。

  其中的重要部分是while语句。While的形式如下

while (condition) while_body_statement;

  While周期性地测试condition(条件)并执行相关的语句,直到条件为假。

  条件是一个表达式,我们可以计算它的值,这样才能测试其结果。如果结果值非零,那么条件为真;如果值为零那么条件为假。

  如果条件是真的(表达式计算出的值非零),那么就执行while_body_statement。在执行while_body_statement之后,再次测试条件。如果条件仍然是真的,那么就再次执行while_body_statement。While持续执行,要么测试条件,要么执行while_body_statement直到条件为假。

  在这个程序中,while语句是:

// 持续执行
while
until
val
is greater than 10
while (val <= 10) {
sum += val; // 赋值 sum + val 赋给sum
++val; // 增加 给val加1
}

  上面的While中的条件使用小于或等于操作符(<=操作符)来比较val的当前值与10的大小。只要val小于或等于10,我们就执行while的主体。在这种情况下,while的主体是一个包含两个语句的代码块:

{
sum += val; // 赋值 sum + val 赋给sum
++val; // 增加 给va l加1
}

  代码块是用波浪括号包含的语句序列。在C++中,代码块可以用于任何能够使用语句的位置。代码块中的第一个语句使用了复合赋值操作符(+=操作符)。这个操作符把右边的操作数加上左边的操作数。它的效果与下面的赋值语句相同:

sum = sum + val; // 赋值 sum + val 赋给sum

  因此,第一个语句把val的值与sum的当前值相加,并把结果存放到sum中。

  下一个语句

++val; // 增加 给val加1

  使用了前缀增量操作符(++操作符)。增量操作符给自己的操作数加1。++val与val = val + 1是相同的。

  在执行while主体之后我们再次执行while中的条件。如果(现在已经增加了的)val值仍然小于或等于10,那么就再次执行while的主体。循环继续,测试条件和执行主体,直到val不再小于或等于10。

  一旦val大于10,我们就跳出while循环并执行while后面的语句。在例子中,语句打印输出信息,然后返回,终止main程序。

  C++程序的缩排和格式化

  C++程序的格式在很大程度上是自由的,这意味着波浪括号、缩排、注释和新行通常对程序的含义是没有影响的。例如,表示main开始的波浪括号可以与main在同一行,而我们把它放在了下一行,或放在任何我们喜欢的位置。唯一的要求是它必须是main参数列表反括号后面的第一个非空格、非注释符号。

  尽管我们对程序格式化有很大的自由度,但是我们的选择会影响程序的可读性。例如,我们可以把main函数写在一个很长的行中。这种定义尽管是合法的,但是却难以阅读。

  如何对C或C++程序进行正确的格式化一直存在争论。我们认为并不是只存在一种正确的样式。我们倾向于把定义函数边界的波浪括号放在它们自己的行中。我们倾向于缩排输入或输出表达式,这样操作符可以排列起来,就像我们编写main函数中的输出语句一样。随着我们的程序越来越复杂,其它一些缩排习惯会清晰起来的。

  我们要记住,用其它的方式格式化程序也是可行的。当选择某种格式样式的时候,请考虑它对可读性和理解力的影响。一旦你选择了某种样式,就一致性地使用它。

  2、for语句

  在我们的while循环中,我们使用变量var来控制循环中迭代的次数。每次经过while的时候,都测试val值,然后增加主体中的val值。

  使用像val那样的变量来控制循环是经常用到的,语言也提供了第二种控制结构,叫做for语句,它简化了管理循环变量的代码。我们将使用for循环来重新编写一个计算1到10的和的程序:

#include <iostream>
int main()
{
int sum = 0;
// 计算1到10之间所有数字的和
for (int val = 1; val <= 10; ++val)
sum += val; //等同于sum = sum + val
std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
<< sum << std::endl;
return 0;
}

  我们在前面的for循环中定义了sum,并把它设置为零。变量val只在迭代内部使用,并且是作为语句自身的一部分定义的。

  For语句

for (int val = 1; val <= 10; ++val)
sum += val; // 等同于 sum = sum + val

  有两个部分:for头和for主体。头控制主体执行的次数。头本身包含三个部分:初始化语句、条件和表达式。在这种情况下,初始语句
int val = 1;定义了一个整型的叫做val的对象并把它的初始值设置为1。初始语句只在进入for的时候执行一次。条件val <= 10比较当前值与10的大小,每次循环的时候都会测试它的值。只要val小于或等于10,就执行for主体。执行主体之后才执行表达式。在这个for中,表达式使用了前缀增长操作符,就是给val的值加上1。在执行表达式之后,for继续测试条件。如果val的新值仍然小于或等于10,那么接着执行for循环主体,val的值继续增长。执行过程一直持续,直到条件失败为止。

  在这个循环中,for主体执行了求和操作:

sum += val; // 等同于 sum = sum + val

  上面的主体使用复合赋值操作符把当前的val值增加给sum,并把结果存回sum。

  扼要地重述,这个for的全部执行流程是:

  1.建立val并把它的初始值设为1。

  2.测试val的值是否小于或等于10。

  3.如果val小于或等于10就执行for主体,把val加上sum。如果val并非小于或等于10,那么就终止循环,继续执行循环后面的第一个语句。

  4.增加val的值。

  5.重复步骤2中的测试,只要条件为真就继续它后面的步骤。

  请注意:

  当我们退出for循环的时候,就再也不能访问变量val了。在这个循环终止之后不能使用val。但是,并非所有的编译器都有这个强制条件。

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