程序的流程控制語(yǔ)句

1、第三章 程序的流程控制 —— 語(yǔ)句,,本章內(nèi)容,流程控制概述順序控制選擇控制循環(huán)控制無(wú)條件轉(zhuǎn)移控制程序設(shè)計(jì)風(fēng)格,流程控制概述,表達(dá)式構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理的基本單位。當(dāng)程序中有多個(gè)表達(dá)式時(shí)，就會(huì)面臨： 先計(jì)算哪一個(gè)表達(dá)式根據(jù)不同的情況計(jì)算不同的表達(dá)式一個(gè)或幾個(gè)表達(dá)式需要重復(fù)計(jì)算多次語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)對(duì)程序執(zhí)行流程的控制，包括：順序控制：按書(shū)寫(xiě)次序執(zhí)行。選擇控制：根據(jù)條件選擇執(zhí)行。循環(huán)控制：重復(fù)執(zhí)行。,

2、C++語(yǔ)句的分類,,,順序控制,按書(shū)寫(xiě)次序，從左到右、從上到下順序執(zhí)行。實(shí)現(xiàn)順序控制的C++語(yǔ)句有： 表達(dá)式語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句空語(yǔ)句,表達(dá)式語(yǔ)句,在C++表達(dá)式的后面加上一個(gè)分號(hào)“;”就可以構(gòu)成表達(dá)式語(yǔ)句，其格式為：;例如：a + b * c;a > b ? a: b;a++;x = a | b & c; 連續(xù)的多個(gè)表達(dá)式語(yǔ)句按它們的書(shū)寫(xiě)次序依次執(zhí)行。,較常使用的表達(dá)式語(yǔ)句,賦值自增/自減無(wú)返回值的函數(shù)

3、調(diào)用，等輸入/輸出例如x = a+b; //賦值x++; //自增f(a); //函數(shù)調(diào)用cin >> a; //輸入cout << b; //輸出,復(fù)合語(yǔ)句,復(fù)合語(yǔ)句是由一對(duì)花括號(hào)括起來(lái)的一條或多條語(yǔ)句，又稱為塊（block）。語(yǔ)法上，復(fù)合語(yǔ)句可看作是一個(gè)語(yǔ)句。其格式為： { }中的語(yǔ)句可以是任何的C++語(yǔ)句，其中包括數(shù)據(jù)定義和聲明語(yǔ)句。復(fù)合語(yǔ)句中的語(yǔ)句序列一般按照書(shū)寫(xiě)次序

4、執(zhí)行。 復(fù)合語(yǔ)句一般作為函數(shù)體和結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的成分語(yǔ)句。,復(fù)合語(yǔ)句舉例,{int a,b；cin >> a >> b;int max;if (a >= b) //選擇語(yǔ)句max = a; else max = b;cout << max << endl;},空語(yǔ)句,根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，在程序中的某些地方有時(shí)需要加上一些空操作，以方便其它流程控制的實(shí)

5、現(xiàn)。空語(yǔ)句的格式為：;空語(yǔ)句不做任何事情，其作用是用于語(yǔ)法上需要一條語(yǔ)句的地方，而該地方又不需做任何事情。空語(yǔ)句常常作為結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的子句。,例如：{......... goto end; //轉(zhuǎn)向下面由語(yǔ)句標(biāo)號(hào)end標(biāo)識(shí)的空語(yǔ)句......end: ; //空語(yǔ)句}其中，在“end: ;”中，end是一個(gè)語(yǔ)句標(biāo)號(hào)，“;”是一個(gè)空語(yǔ)句。再例如：int i,sum;for (sum=0, i=1; i&l

6、t;=100; sum+=i,i++) ; 其中，循環(huán)體為一條空語(yǔ)句,選擇控制,在程序中，常常需要根據(jù)不同的情況來(lái)從一組語(yǔ)句中選擇一個(gè)來(lái)執(zhí)行（分支），這是通過(guò)選擇語(yǔ)句來(lái)完成的。選擇語(yǔ)句包括：if語(yǔ)句switch語(yǔ)句,if 語(yǔ)句,if語(yǔ)句（又稱條件語(yǔ)句）是根據(jù)一個(gè)條件滿足與否來(lái)決定是否執(zhí)行某個(gè)語(yǔ)句或從兩個(gè)語(yǔ)句中選擇一個(gè)語(yǔ)句執(zhí)行。 if語(yǔ)句有兩種格式：if () if () else 其中的、、必須是一個(gè)語(yǔ)句?。◤?fù)合語(yǔ)

7、句算一個(gè)語(yǔ)句。）,if語(yǔ)句的含義,第一種格式,第二種格式,例子：從鍵盤(pán)輸入三個(gè)整數(shù)，計(jì)算其中的最大值并將其輸出,#include using namespace std;int main(){int a,b,c,max;cout > a >> b >> c;if (a > b)max = a;elsemax = b;if (c > max) max = c;

8、cout << "最大者為：" << max << endl;return 0;},if語(yǔ)句的鋸齒格式,為了提高程序的易讀性，在寫(xiě)if語(yǔ)句時(shí)，最好采用“鋸齒”格式，即把成分語(yǔ)句往后縮進(jìn)幾列。當(dāng)if語(yǔ)句的成分語(yǔ)句也是if語(yǔ)句時(shí)，如果嵌套層次很深，“鋸齒”格式將會(huì)使得程序正文嚴(yán)重偏向右邊，從而帶來(lái)對(duì)程序編輯、查看帶來(lái)困難。為了減少文本的縮進(jìn)量，可以把這樣的if語(yǔ)句按下面的格式

9、書(shū)寫(xiě)：,if (...) ...else if (...) ...else if (...) ...else if (...) ...else ...,if (...) ...else if (...) ... else if (...) ... else if (...)

10、 ... else ...,等價(jià)于：,例子：從鍵盤(pán)輸入一個(gè)三角形的三條邊，判斷其為何種三角形,#include using namespace std;int main(){int a,b,c;cin >> a >> b >> c;if (a+b <= c || b+c <= a || c+a <= b)cout

11、<< "不是三角形";else if (a == b && b == c)cout << "等邊三角形";else if (a == b || b == c || c == a)cout << "等腰三角形";else if (a*a+b*b == c*c || b*b+c*c == a*a || c*

12、c+a*a == b*b)cout << "直角三角形（非等腰）";elsecout << "其它三角形";cout << endl;return 0;},避免不必要的測(cè)試,if (score >= 90)cout = 80 && score = 70 && score = 60 &&

13、amp; score < 70)cout << "及格"; if (score < 60)cout << "不及格";,if 語(yǔ)句的歧義問(wèn)題,下面的if語(yǔ)句的含義是什么？if () if () else if () if () else if () if () else C++規(guī)定：else子句與它前面最近的、沒(méi)有else子句的if

14、配對(duì)。因此，上面的if語(yǔ)句解釋為： if () if () else 若要按2來(lái)解釋，則需要加上花括號(hào)（復(fù)合語(yǔ)句）：if () { if () } else ,switch 語(yǔ)句,程序中有時(shí)需要從兩個(gè)（組）以上的語(yǔ)句中選擇一個(gè)（組）來(lái)執(zhí)行。C++提供了一條多路選擇語(yǔ)句：switch語(yǔ)句（又稱開(kāi)關(guān)語(yǔ)句），它能根據(jù)某個(gè)表達(dá)式的值在多組語(yǔ)句中選擇一組語(yǔ)句來(lái)執(zhí)行。 每一組語(yǔ)句的最后一個(gè)語(yǔ)句往往是break語(yǔ)句。,switc

15、h語(yǔ)句的格式,switch (){case : case : :case : [default: ]},例子、從鍵盤(pán)輸入一個(gè)星期的某一天（0：星期天；1：星期一；...），然后輸出其對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)單詞,#include using namespace std;int main(){ int day;cin >> day;switch (day){ case 0: cout

16、 << "Sunday"; break;case 1: cout << "Monday"; break;case 2: cout << "Tuesday"; break;case 3: cout << "Wednesday"; break;case 4: cout << &q

17、uot;Thursday"; break;case 5: cout << "Friday"; break;case 6: cout << "Saturday"; break;default: cout << "Input error";}cout << endl;return 0;},sw

18、itch語(yǔ)句中使用break語(yǔ)句,在執(zhí)行switch語(yǔ)句的某個(gè)分支時(shí)，需要用break語(yǔ)句結(jié)束該分支的執(zhí)行。在switch語(yǔ)句的一個(gè)分支的執(zhí)行中，如果沒(méi)有break語(yǔ)句（最后一個(gè)分支除外），則該分支執(zhí)行完后，將繼續(xù)執(zhí)行緊接著的下一個(gè)分支中的語(yǔ)句序列。在其它一些語(yǔ)言（如：Pascal）的多路選擇語(yǔ)句中，一個(gè)分支執(zhí)行完后將自動(dòng)結(jié)束多路選擇語(yǔ)句的執(zhí)行。C++中的switch語(yǔ)句比其它一些語(yǔ)言中的多路選擇語(yǔ)句更具有靈活性。當(dāng)若干個(gè)分支具有

19、部分重復(fù)功能時(shí)，C++的switch語(yǔ)句可以節(jié)省代碼量。,switch (...){...case ：Acase ：Bcase ：Cbreak;...} 上面的語(yǔ)句中，分支1執(zhí)行A、B和C；分支2執(zhí)行B和C；分支3執(zhí)行C。（假設(shè)A、B中沒(méi)有break語(yǔ)句）,循環(huán)控制,如何編程計(jì)算n!（n是變量）？n!=n*(n-1)*(n-2)*...*2*1表達(dá)式中不允許有“...”上面的問(wèn)題需要

20、用重復(fù)操作控制來(lái)解決：對(duì)相同的操作重復(fù)執(zhí)行多次，每一次操作的數(shù)據(jù)有所不同。f=1,對(duì)i=2~n,重復(fù)執(zhí)行：f=f*i;循環(huán)語(yǔ)句為解決重復(fù)操作提供了一種途徑。循環(huán)一般由四個(gè)部分組成：循環(huán)初始化循環(huán)條件循環(huán)體下一次循環(huán)準(zhǔn)備。,,C++提供了三種實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作的循環(huán)語(yǔ)句：while語(yǔ)句do-while語(yǔ)句for語(yǔ)句,while 語(yǔ)句,while語(yǔ)句具有如下的格式：while () ,用while語(yǔ)句求n!,#incl

21、ude using namespace std;int main(){int n;cin >> n;int i=2,f=1; //循環(huán)初始化while (i <= n) //循環(huán)條件{f *= i;i++; //下一次循環(huán)準(zhǔn)備} //循環(huán)體cout << "factorial of " << n << " = &q

22、uot; << f << endl;return 0;},do-while 語(yǔ)句,do-while語(yǔ)句的格式如下：do while ();,用do-while語(yǔ)句求n!,#include using namespace std;int main(){int n;cin >> n;int i=1,f=1; //循環(huán)初始化do //循環(huán)體{f *= i;i++

23、; //下一次循環(huán)的準(zhǔn)備} while (i <= n); //循環(huán)條件cout << "factorial of " << n << " = " << f << endl;return 0;},for 語(yǔ)句,for語(yǔ)句的格式如下： for (;;) ,#include using namespace std;

24、int main(){int n,i,f;cin >> n;for (i=2,f=1 //循環(huán)初始化; i<=n //循環(huán)條件;i++) //下一次循環(huán)準(zhǔn)備 f *= i; //循環(huán)體cout << "factorial of " << n << " = " << f

25、<< endl;return 0;},用for語(yǔ)句求n!,循環(huán)的種類,計(jì)數(shù)控制的循環(huán)循環(huán)前就知道循環(huán)的次數(shù)，循環(huán)時(shí)重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體直到指定的次數(shù) 事件控制的循環(huán)循環(huán)前不知道循環(huán)的次數(shù)，循環(huán)的終止是由循環(huán)體的某次執(zhí)行導(dǎo)致循環(huán)的結(jié)束條件得到滿足而引起的,三種循環(huán)語(yǔ)句的使用原則,三種循環(huán)語(yǔ)句在表達(dá)能力上是等價(jià)的，在解決某個(gè)具體問(wèn)題時(shí)，用其中的一種可能會(huì)比其它兩種更加自然。 一般來(lái)說(shuō)，計(jì)數(shù)控制的循環(huán)一般用for語(yǔ)句；

26、事件控制的循環(huán)一般用while或do-while語(yǔ)句，其中，如果循環(huán)體至少要執(zhí)行一次，則用do-while語(yǔ)句。由于for語(yǔ)句能清晰地表示“循環(huán)初始化”、“循環(huán)條件”以及“下一次循環(huán)準(zhǔn)備”，因此，一些非計(jì)數(shù)控制的循環(huán)也用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。,例 ：計(jì)算從鍵盤(pán)輸入的一系列整數(shù)的和，要求首先輸入整數(shù)的個(gè)數(shù)。（計(jì)數(shù)控制的循環(huán)）,#include using namespace std;int main(){int n;cout &g

27、t; n;cout > a;sum += a; }cout << "輸入的" << n << "個(gè)整數(shù)的和是：" << sum << endl;return 0;},例：計(jì)算從鍵盤(pán)輸入的一系列整數(shù)的和，要求輸入以-1結(jié)束。（事件控制的循環(huán) ）,#include using namespace std;in

28、t main(){int a,sum=0;cout > a;while (a != -1){sum += a; cin >> a;}cout << "輸入的整數(shù)的和是：" << sum << endl;return 0;},例：從鍵盤(pán)接收字符，一直到輸入了字符y(Y)或n(N)為止。 （事件控制的循環(huán) ）,#include #

29、include using namespace std;int main(){char ch;do{cout > ch;ch = tolower(ch);} while (ch != 'y' && ch != 'n');if (ch == 'y')......else......return 0;},例：求第n個(gè)費(fèi)

30、波那契(Fibonacci)數(shù),//1,1,2,3,5,8,13,...#include using namespace std;int main(){int n;cin >> n;int fib_1=1; //第一個(gè)Fibonacci數(shù)int fib_2=1; //第二個(gè)Fibonacci數(shù)for (int i=3; i<=n; i++){int temp=fib_1+fib_2; /

31、/計(jì)算新的Fibonacci數(shù)fib_1 = fib_2; //記住新的前一個(gè)Fibonacci數(shù)fib_2 = temp; //記住新的Fibonacci數(shù)}cout << "第" << n << "個(gè)費(fèi)波那契數(shù)是：" << fib_2 << endl;return 0;},fib_2 = fib_1 +

32、fib_2; //計(jì)算和記住新的Fibonacci數(shù)fib_1 = fib_2 - fib_1; //記住前一個(gè)Fibonacci數(shù),循環(huán)優(yōu)化問(wèn)題,算法的優(yōu)化：減少循環(huán)次數(shù)避免在循環(huán)中重復(fù)計(jì)算不變的表達(dá)式,#include using namespace std;int main(){int n;cout > n; //從鍵盤(pán)輸入一個(gè)正整數(shù)for (int i=2; i<n; i++) //循環(huán)：分別

33、判斷2、3、...、n-1是否為素?cái)?shù){int j=2;while (j < i && i%j != 0) //循環(huán)：分別判斷i是否能被2 ~ i-1整除 j++;if (j == i) //i是素?cái)?shù) cout << i << " ";}cout << endl;return 0;}注意：1、上面的for循環(huán)中，

34、偶數(shù)沒(méi)有必要再判斷它們是否為素?cái)?shù)； 2、上面的while循環(huán)沒(méi)有必要到i-1，只需要到：sqrt(i),例：編程求出小于n的所有素?cái)?shù)（質(zhì)數(shù)）,#include #include using namespace std;int main(){int n;cin >> n; //從鍵盤(pán)輸入一個(gè)數(shù)if (n sqrt(i)) //i是素?cái)?shù) cout << i <<

35、 ",";}cout << endl;return 0;}注意：上面程序中的sqrt(i)被重復(fù)計(jì)算！,,......int j = 2,k=sqrt(i);while ( j k) //i是素?cái)?shù)。......注意：對(duì)有些循環(huán)優(yōu)化，編譯器能實(shí)現(xiàn)！,無(wú)條件轉(zhuǎn)移控制,除了有條件的選擇語(yǔ)句（if和switch）外，C++還提供了無(wú)條件的轉(zhuǎn)移語(yǔ)句：gotobreakcontin

36、uereturn,goto語(yǔ)句,goto語(yǔ)句的格式如下：goto ；為標(biāo)識(shí)符，其定義格式為：：goto的含義是：程序轉(zhuǎn)移到帶有的語(yǔ)句,用goto語(yǔ)句求n!,#include using namespace std;int main(){int n;cin >> n;int i=1,f=1;loop: f *= i;i++;if (i <= n) goto loop;cou

37、t << "factorial of " << n << "=" << f << endl;return 0;},,在使用goto語(yǔ)句時(shí)，應(yīng)該注意：不能用goto語(yǔ)句從一個(gè)函數(shù)外部轉(zhuǎn)入該函數(shù)的內(nèi)部（函數(shù)體），也不能用goto語(yǔ)句從一個(gè)函數(shù)的內(nèi)部轉(zhuǎn)到該函數(shù)的外部。允許用goto語(yǔ)句從內(nèi)層復(fù)合語(yǔ)句轉(zhuǎn)到外層復(fù)合語(yǔ)句或從外層復(fù)合語(yǔ)句轉(zhuǎn)入

38、內(nèi)層復(fù)合語(yǔ)句。goto語(yǔ)句不能掠過(guò)帶有初始化的變量定義。,void f(){......goto L1; //Error......while (...){ int x=0;L1: .........goto L2; //Error......}.....int y=10;L2: ............},break語(yǔ)句,break語(yǔ)句的格式：break;

39、break語(yǔ)句的含義有兩個(gè)：結(jié)束switch語(yǔ)句的某個(gè)分支的執(zhí)行退出包含它的最內(nèi)層循環(huán)語(yǔ)句（由于循環(huán)可以嵌套） 在循環(huán)體中只要執(zhí)行了break語(yǔ)句，就立即跳出（結(jié)束）循環(huán)，循環(huán)體中跟在break語(yǔ)句后面的語(yǔ)句將不再執(zhí)行，程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的語(yǔ)句。在循環(huán)體中，break語(yǔ)句一般作為某個(gè)if語(yǔ)句的子句，用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的循環(huán)控制。,用goto語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)break語(yǔ)句的功能,while (...){......... b

40、reak; ......}上述程序等價(jià)于：while (...){......... goto L; ......}L: ...,例如，判斷i是否為素?cái)?shù)的循環(huán)也可寫(xiě)成：j = 2;k = sqrt(i);while (j <= k) {if (i%j == 0) break; //退出循環(huán)j++;}或for (j=2,k=sqrt(i); j<=k; j++)if (i%j

41、 == 0) break;,continue語(yǔ)句,continue語(yǔ)句的格式如下： continue;continue語(yǔ)句只能用在循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體中，其含義是：立即結(jié)束當(dāng)前循環(huán)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一次循環(huán)。對(duì)于while和do-while語(yǔ)句，continue語(yǔ)句將使控制轉(zhuǎn)到循環(huán)條件的判斷；對(duì)于for語(yǔ)句，continue語(yǔ)句將使控制轉(zhuǎn)到：先計(jì)算，然后計(jì)算，并根據(jù)的計(jì)算結(jié)果來(lái)決定是進(jìn)入下一次循環(huán)還是結(jié)束循環(huán)。,用空語(yǔ)句和got

42、o語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)continue語(yǔ)句的功能,while (...){......... continue; ......}上述程序等價(jià)于：while (...){......... goto end; ......end:;},例：從鍵盤(pán)輸入一些非零整數(shù)，然后輸出其中所有正數(shù)的平方根。,#include #include using namespace std;int main(){int n;

43、double square_root;cout >n; n!=0; cin>>n){if (n < 0) continue; //準(zhǔn)備進(jìn)入下一次循環(huán)square_root = sqrt(n);cout << n << "的平方根是：" << square_root << endl;}return 0;},程序設(shè)計(jì)

44、風(fēng)格,程序設(shè)計(jì)風(fēng)格通常是指對(duì)程序進(jìn)行靜態(tài)分析所能確認(rèn)的程序特性，它涉及程序的易讀性。 采用一致/有意義的標(biāo)識(shí)符為程序?qū)嶓w（如：變量、函數(shù)等）命名。使用符號(hào)常量為程序書(shū)寫(xiě)注釋采用代碼的縮進(jìn)格式，等除此之外，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)就是一種良好程序設(shè)計(jì)風(fēng)格的典范。,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（Structured Programming，簡(jiǎn)稱SP）是指“按照一組能夠提高程序易讀性與易維護(hù)性的規(guī)則進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法”SP不僅要求所編出的

45、程序結(jié)構(gòu)良好，而且還要求程序設(shè)計(jì)過(guò)程也是結(jié)構(gòu)良好的，后者是前者的基礎(chǔ)。對(duì)程序設(shè)計(jì)過(guò)程而言，“結(jié)構(gòu)良好”是指采用分解和抽象的方法來(lái)完成程序設(shè)計(jì)任務(wù)，具體體現(xiàn)為：“自頂向下、逐步精化”的程序設(shè)計(jì)過(guò)程。 對(duì)程序而言，“結(jié)構(gòu)良好”是指：每個(gè)程序單位應(yīng)具有單入口、單出口的性質(zhì)。不包含不會(huì)停止執(zhí)行的語(yǔ)句，程序在有限時(shí)間內(nèi)結(jié)束。程序中沒(méi)有無(wú)用語(yǔ)句，程序中所有語(yǔ)句都有被執(zhí)行的機(jī)會(huì)。,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（續(xù)）,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)通?？捎萌N基本結(jié)構(gòu)

46、來(lái)實(shí)現(xiàn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（順序）,（選擇）,（循環(huán)）,上面三種結(jié)構(gòu)都具有單入口、單出口的性質(zhì)。,關(guān)于goto語(yǔ)句,goto語(yǔ)句會(huì)使得程序的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)不一致，導(dǎo)致程序難以理解、可靠性下降和不容易維護(hù)。有時(shí)會(huì)導(dǎo)致程序效率的下降。 從結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的角度講， goto語(yǔ)句會(huì)破壞程序中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)所具有的單入口/單出口的性質(zhì)。實(shí)際上，goto語(yǔ)句的使用可以分成兩類：向下的轉(zhuǎn)移（forward）（