Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Оператор while: цикл с предусловием

Цикл while — это условный цикл, использующий входное условие (предусловие). Цикл называется “условным”, поскольку выполнение его операторной части зависит от условия, описанного условным выражением, таким как (index < 5). Это выражение представляет собой предусловие, поскольку оно должно быть удовлетворено, прежде чем произойдет вход в тело цикла. В ситуациях, подобных приведенной далее, управление никогда не войдет в тело цикла, т.к. условие ложно с самого начала:

index = 10; while (index++ < 5)

printf("Удачного дня!\n");

Стоит изменить первую строку следующим образом:

index = 3;

и цикл начнет выполняться.

особенности синтаксиса

Во время применения оператора while имейте в виду, что частью цикла является только один оператор, простой или составной, который следует за условием проверки. Отступы предназначены для помощи читателю, а не компьютеру. В листинге 6.3 показано, что может произойти, если забыть об этом.

Листинг 6.3. Программа while1.с

Запуск программы из листинга 6.3 порождает следующий вывод:

n равно 0 n равно 0 n равно 0 n равно 0 n равно 0

и т.д., пока вы не прервете ее выполнение.

206 Глава 6

Хотя в этом примере оператор n++; набран с отступом, он не заключен в фигурные скобки вместе с предыдущим оператором. Таким образом, в состав цикла входит только один оператор вывода, находящийся непосредственно после условия проверки. Переменная n никогда не изменится, условие n < 3 навсегда останется истинным, и вы получите цикл, который будет продолжать выводить сообщение до тех пор, пока вы не прервете выполнение программы. Это пример бесконечного цикла, из которого нельзя выйти без внешнего вмешательства.

Всегда помните, что сам по себе оператор while, даже если в нем используется составной оператор, синтаксически считается одним оператором. Он простирается от ключевого слова while до первой точки с запятой или до закрывающей фигурной скобки при наличии составного оператора.

Расставляя точки с запятой, будьте внимательны. В качестве иллюстрации взгляните на код, представленный в листинге 6.4.

Листинг 6.4. Программа while2 .с

Программа, представленная в листинге 6.4, генерирует следующий вывод:

п равно 4

Это все, что делает данная программа.

Как упоминалось ранее, цикл заканчивается первым оператором, простым или составным, который следует непосредственно за условием проверки. Поскольку в строке 7 за условием проверки находится точка с запятой, именно в этом месте цикл и заканчивается, т.к. отдельно стоящая точка с запятой считается оператором. Оператор вывода в строке 8 не является частью цикла, поэтому значение переменной n увеличивается на каждой итерации цикла, но выводится только после выхода из цикла.

В этом примере после условия проверки следует пустой оператор, т.е. оператор, который ничего не делает. В языке С отдельно стоящая точка с запятой представляет пустой оператор. Временами программисты намеренно применяют оператор while с пустым оператором, поскольку вся полезная работа выполняется при проверке условия. Для примера предположим, что вы хотите пропустить входные данные до первого символа, который не является пробельным или цифровым. Можно воспользоваться таким циклом:

while (scanf("%d", &num) == 1)

; /* пропустить целочисленный ввод */

До тех пор, пока функция scanf() считывает целое число, она возвращает 1, и цикл продолжается. Обратите внимание, что для ясности точка с запятой (пустой оператор) должна размещаться в следующей строке, а не вместе с оператором while. Это упрощает распознавание пустого оператора, а также напоминает о том, что он включен преднамеренно. Но еще лучше применять оператор continue, который обсуждается в следующей главе.

Управляющие операторы С: циклы 207

Сравнение: операции и выражения отношений

Поскольку циклы while часто полагаются на проверочные выражения, которые делают сравнения, эти выражения сравнения заслуживают более детального рассмотрения. Такие выражения называются выражениями отношений, а операции, которые в них появляются — операциями птношений. Мы уже пользовались несколькими такими операциями; в табл. 6.1 приведен полный список операций отношений в С. Здесь раскрыты почти все возможности в плане взаимоотношений между числами. (Взаимоотношения между числами, даже комплексными, не так сложны, как между людьми.)

Таблица 6.1. Операции отношений

Операции отношений применяются для построения выражений отношения, используемых в операторах while и в других операторах языка С, которые мы будем обсуждать позже. Эти операторы проверяют истинность или ложность значения. Ниже показаны три не связанных между собой оператора, которые содержат примеры выражений отношений. Мы надеемся, что их смысл должен быть понятен.

while (number < 6)

{

printf("Число слишком мало.\n");

scanf ("%d", snumber);

}

while (ch != '$')

{

count++;

scanf("%c", &ch);

}

while (scanf("%f", &num) == 1)

sum = sum + num;

Во втором примере обратите внимание на то, что в выражениях отношений могут использоваться также и символы. При сравнении задействуются машинные коды символов (предположительно ASCII). Однако операции отношений нельзя применять для сравнения с трок. В главе 11 вы узнаете, что должно использоваться для сравнения строк.

Операции отношений могут также применяться с числами с плавающей запятой. Однако имейте в виду, что при сравнении чисел с плавающей вы должны использовать только операции < и >. Это объясняется тем, из-за ошибок округления два числа могут оказаться неравными, хотя логически они должны быть равны. Например, совершенно очевидно, что произведение чисел 3 и равно 1.0. Но если выразить число]/ 3в виде десятичной дроби с шестью значащими цифрами, то произведением

208 глава 6 будет .999999, что не равно в точности 1. Функция fabs(), объявленная в заголовочном файле math.h, может быть удобной при проверках, в которых участвуют числа с плавающей запятой. Эта функция возвращает абсолютное значение величины с плавающей запятой, т.е. значение без алгебраического знака. Например, с помощью кода, подобного показанному в листинге 6.5, можно проверить, насколько число близко к желаемому результату.

Листинг 6.5. Программа cmpflt.c