Управление программным потоком

Управление программным потоком
Словарик
Statement — the smallest independent computational unit;
обычно переводят как инструкция или оператор. . .
Instruction — инструкция;
Operator — оператор;
Expression — выражение;
Declaration — декларация.
Statements:
int x;
// declaration of variable
int fun(int a); // declaration of function
x = a+b;
// expression
Точка с запятой ;
Признак конца оператора (end of statment):
x = 0;
;
// пустой оператор
for(i=0; i<10; sum=i++); // тоже пустой оператор
x = sin(a)
// выражение можно
+
// разбить на
cos(b);
// несколько линий
Фигурные скобки { ... }
Используются для объединения описаний и операторов в составной
оператор или блок (compound statment):
if( a < b ) {
a++;
b−−;
}
Оператор if
Простейший вариант:
if (expression) {
statement;
}
Полная конструкция:
if (expression) {
statement;
} else {
statement;
}
Пример:
if (i < 10) {
printf(" i less than 10\n");
} else {
printf(" i greater than or equal to 10\n");
}
Конструкция «выбор из нескольких вариантов»:
if (expression) {
statement;
} else if (expression) {
statement;
} else if (expression) {
statement;
} else {
statement;
}
Пример:
if (i < 10) {
printf(" i less than 10\n");
} else if (i <= 20) {
printf(" i in the range of [10;20]\n");
} else {
printf(" i greater than 20\n");
}
Переключатель switch
(выбор одного из многих вариантов)
switch (expression) {
case const_value_1:
statement;
case const_value_2:
statement;
case const_value_3:
statement;
default:
statement;
}
Значение expression должно быть целым (int, char)
После передачи управления на case программа выполняется до
конца оператора switch
Если выражение не совпадает ни с одним из case, то
выполняется default:
default: может отсутствовать
int i = 0;
printf("Enter an integer: ");
scanf("%d",&i);
switch(i) {
case 1:
printf("one ");
break;
case 2:
printf("two ");
break;
case 3:
printf("three ");
break;
case 4:
printf("four ");
break;
default: printf("something else!");
}
switch(i) {
case 1:
case 3: printf("is an odd number"); break;
case 2:
case 4: printf("is an even number"); break;
}
printf("\n");
Output:
Enter an integer: 2
two is an even number
Условный (троичный) оператор:
(condition) ? (expression-true) : (expression-false) ;
1
Вычисляется condition
2
Если условие истинно (не ноль), то вычисляется
expression-true, в противном случае expression-false
3
Вычисленное значение возвращается (оператор может стоять в
правой части присваивания)
Пример:
int m = (n > 0) ? n :
...
printf("the number %i
...
int max(int a, int b)
return (a > b) ? a
}
-n;
are %s\n ",i,(i%2) ? "odd" : "even");
{
: b;
Циклы
while
while (expression) {
statement;
}
цикл выполняется по тех пор пока expression не нулевое
(истина)
затем выполняется следующий за while оператор
do – while
do {
statement;
} while (expression);
statement выполняется в любом случае
далее выполняется также, как для цикла while
Пример: while
int age = 0;
while(1) {
printf(" please enter your age: ");
scanf("%i", &age);
if( age > 0 && age < 100 ) break;
}
printf(" age= %d \n",age);
Пример: do – while
int age = 0;
do {
printf(" please enter your age: ");
scanf("%i", &age);
} while( !(age > 0 && age < 100) );
printf(" age= %d \n",age);
Цикл for
«то же», что и конструкция:
for(ExprIni; Cond; ExprIter) {
statement;
}
ExprIni;
while(Cond) {
statement;
ExprIter;
}
//
//
//
//
initial stmt.
condition
loop body
«iteration»
Стандартное выражение для обработки n элементов массива:
for (i = 0; i < n; i++) {
a[i] = ...;
}
Декларация переменных в ExprIni
(C99)
C99 допускает декларацию переменных в первом поле for:
for (int i = 0; i < n; i++) {...}
Область видимости этой переменной – весь цикл for
При компиляции (версия gcc < 5) может потребоваться указать:
gcc -std=c99 file.c
Цикл for продолжение . . .
Любое из трёх выражений в for можно оставить пустым, но
разделители ( ; ; ) всегда должны присутствовать
«Пустое» условие в for равносильно бесконечному циклу
Бесконечный цикл:
for (;;) {...}
/* с циклом for */
while(1) {...} /* с циклом while: 1 == true */
// while() {...} /* ERROR! */
Для выхода из бесконечного цикла используют операторы
перехода или return
Оператор последовательного вычисления (запятая , )
expression1 , expression2 , expression3 , ...
Выражения, разделённые запятой, вычисляются слева направо
Возвращается значение правого (последнего) операнда
Пример:
x = (y=3, y+1); /* Лучше использовать: y=3; x=y+1; */
for(i = 0,j = 10; (i < 10) && (j > 0); i++,j--) {...}
Внимание
Запятые, разделяющие: либо аргументы функций, либо переменные в
описаниях, не имеют отношения к операции запятая:
// commas act as separators here, not as an operator:
int a=1, i=0;
double f(int x,int y);
x += f(a,i);
Операторы перехода
Оператор break применяется в двух случаях:
1
2
В операторе switch с его помощью прерывается выполнение
последовательности case
Немедленно прекращает выполнение любого цикла
Пример:
for (i = 0; i < 5; i++) {
for (j = 0; j < 5; j++) {
if (j + i > 2 ) break;
printf(" (%d, %d) ",i,j);
}
}
Output:
(0, 0)
(0, 1)
(0, 2)
(1, 0)
(1, 1)
(2, 0)
Оператор continue
Прерывает текущую итерацию цикла и осуществляет переход к
следующей итерации
В цикле for переход на выполнение приращения (ExprIter)
Пример:
for (i = 0; i < 5; i++) {
for (j = 0; j < 5; j++) {
if (j + i < 6 ) continue;
printf(" (%d, %d) ",i,j);
}
}
Output:
(2, 4)
(3, 3)
(3, 4)
(4, 2)
(4, 3)
(4, 4)
Безусловный переход: goto
goto label;
....
label:
Для оператора goto всегда необходима метка – идентификатор с
последующим двоеточием: label:
Управление передается на ту точку программы, где стоит метка
Метка может находиться как до, так и после оператора goto
Пример:
int i = 0;
LOOP:
a += b[i];
i++;
if( i < 10 ) goto LOOP; /* сравните с do - while */
Старайтесь не использовать goto
В структурном программировании goto рассматривают как
крайне нежелательный оператор.
«Качество программного кода обратно пропорционально
количеству операторов goto в нём»
(E.W. Dijkstra “Go to statement considered harmful”, 1968)
«Спагетти-код» – программа содержащая много операторов goto
Оправданное применение:
Donald Knuth, “Structured Programming with go to Statements”, 1974
for( i = 0; i < n; i++ )
for( j = 0; j < m; j++ )
if( matrix[i][j] == value ) {
printf("value %d found in cell (%d,%d)\n",value,i,j);
goto end_loop;
}
printf("value %d not found\n",value);
end_loop: ;
Ввод/вывод. C – стиль
Основные сведения:
В языке С ввод/вывод делается при помощи библиотечных
функций
Объявление функций содержится в файле <stdio.h>
Все эти функции прекрасно работают и в С++
Имеются как консольные (на экран) функции ввода/вывода,
так и файловые
Вывод на экран:
Ввод с клавиатуры:
printf(format, arg1, arg2, ...)
scanf(format, arg1, arg2, ...)
printf(format, arg1, arg2, . . . )
format – управляющая строка в двойных кавычках. Cодержит:
обычные символы
спецификаторы преобразования: % ...specifier
управляющие символы: \n
specifier
d,i
u
o
x,X
f
e,E
g,G
c
s
p
\” \’
%% ...
effect
signed decimal
unsigned decimal
unsigned octal
unsigned hexadecimal: 0-9,a-f (or A-F)
double или float: 12.123456
double или float: 9.123456e-07 (or E)
≡ %e или %f (какой короче)
один символ
С-string
печать указателей
precision
1
1
1
1
6
6
не определено
Модификаторы формата
На месте точек в % ...specifier может стоять:
+ (знак плюс) – печать со знаком
w.p – ширина вывода (w) и точность (p);
− (знак минус) – выравнивании по левому краю
модификатор длины переменной:
sizeof
specifier
h
short int
dioux
l(ell)
long int
dioux
ll(ell-ell) long long int d i o u x
L
long double
efg
Управляющие символы
\"
\a
\r
\t
double quote
alert (BEL)
carriage return
horizontal tab
\\
\b
\n
%%
backslash
backspace
new line
a single %
scanf(format, arg1, arg2, . . . )
Обратите внимание
функции scanf() необходимо передавать адреса (знак & перед
переменными обязателен)
обычные символы в format проверяются на совпадение с
входным потоком и в случае не совпадения чтение прекращается
значения спецификаторов не полностью совпадают с printf:
– %i – читает целое число как в десятичном, так и восьмеричном
или шестнадцатеричном формате
– %f %e %g – соответствуют данным типа float
%lf %le %lg – для double
%Lf %Le %Lg – для long double
Пример:
#include <stdio.h>
int main() {
int age = 0;
for(;;) { /* infinite loop */
printf(" please enter your age: ");
scanf("%i", &age);
if( age > 0 && age < 100 ) break;
printf(" age should be in the range from 1 to 100\n");
}
printf(" age= %d \n",age);
}
Output:
please enter your age: 0
age should be in the range from 1 to 100
please enter your age: 0x5a
age= 90