Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Операторы обычно выполняются последовательно: сначала выполняется первый оператор в блоке, затем второй и т.д. Конечно, при последовательном выполнении операторов много задач не решить (включая проблему книжного магазина). Для управления последовательностью выполнения все языки программирования предоставляют операторы, обеспечивающие более сложные пути выполнения.

Оператор whileорганизует итерационное (циклическое) выполнение фрагмента кода, пока его условие остается истинным. Используя оператор while, можно написать следующую программу, суммирующую числа от 1до 10включительно:

#include

int main() {

int sum = 0, val = 1;

// продолжать выполнение цикла, пока значение val

// не превысит 10

while (val <= 10) {

sum += val; // присвоить sum сумму val и sum

++val; // добавить 1 к val

}

std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "

<< sum << std::endl;

return 0;

}

Будучи откомпилированной и запущенной на выполнение, эта программа отобразит на экране следующий результат:

Sum of 1 to 10 inclusive is 55

Как и прежде, программа начинается с включения заголовка iostreamи определения функции main(). В функции main()определены две переменные типа int— sum, которая будет содержать полученную сумму, и val, которая будет содержать каждое из значений от 1 до 10. Переменной sumприсваивается исходное значение 0, а переменной val — исходное значение 1.

Новой частью программы является оператор while, имеющий следующий синтаксис.

while ( условие )

оператор

Оператор whileциклически выполняет оператор , пока условие остается истинным. Условие — это выражение, результатом выполнения которого является истина или ложь. Пока условие истинно, оператор выполняется. После выполнения оператора условие проверяется снова. Если условиеостается истинным, оператор выполняется снова. Цикл whileпродолжается, поочередно проверяя условие и выполняя оператор , пока условие не станет ложно.

В этой программе использован следующий оператор while:

// продолжать выполнение цикла, пока значение val

// не превысит 10

while (val <= 10) {

sum += val; // присвоить sum сумму val и sum

++val; // добавить 1 к val

}

Для сравнения текущего значения переменной valи числа 10условие цикла использует оператор меньше или равно ( оператор <=). Пока значение переменной valменьше или равно 10, условие истинно и тело цикла whileвыполняется. В данном случае телом цикла whileявляется блок, содержащий два оператора.

{

sum += val; // присвоить sum сумму val и sum

++val; // добавить 1 к val

}

Блок (block) — это последовательность из любого количества операторов, заключенных в фигурные скобки. Блок является оператором и может использоваться везде, где допустим один оператор. Первым в блоке является составной оператор присвоения (compound assignment operator), или оператор присвоения с суммой ( оператор +=). Этот оператор добавляет свой правый операнд к левому операнду. Это эквивалентно двум операторам: суммы и присвоения.

sum = sum + val; // присвоить sum сумму val и sum

Таким образом, первый оператор в блоке добавляет значение переменной valк текущему значению переменной sum и сохраняет результат в той же переменной sum.

Следующее выражение использует префиксный оператор инкремента (prefix increment operator) ( оператор ++), который осуществляет приращение:

++val; // добавить 1 к val

Оператор инкремента добавляет единицу к своему операнду. Запись ++valэквивалентна выражению val = val + 1.

После выполнения тела цикл whileснова проверяет условие. Если после нового увеличения значение переменной valвсе еще меньше или равно 10, тело цикла whileвыполняется снова. Проверка условия и выполнение тела цикла продолжится до тех пор, пока значение переменной valостается меньше или равно 10.

Как только значение переменной valстанет больше 10, происходит выход из цикла whileи управление переходит к оператору, следующему за ним. В данном случае это оператор, отображающий результат на экране, за которым следует оператор return, завершающий функцию main()и саму программу.

Упражнение 1.9. Напишите программу, которая использует цикл whileдля суммирования чисел от 50 до 100.

Упражнение 1.10. Кроме оператора ++, который добавляет 1 к своему операнду, существует оператор декремента ( --), который вычитает 1. Используйте оператор декремента, чтобы написать цикл while, выводящий на экран числа от десяти до нуля.

Упражнение 1.11. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя два целых числа, а затем отображает каждое число в диапазоне, определенном этими двумя числами.

В рассмотренном ранее цикле whileдля управления количеством итераций использовалась переменная val. Мы проверяли ее значение в условии, а затем в теле цикла whileувеличивали его.

Такая схема, подразумевающая использование переменной в условии и ее инкремент в теле столь популярна, что было разработано второе средство управления — оператор for, существенно сокращающий подобный код. Используя оператор for, можно было бы переписать код программы, суммирующей числа от 1 до 10, следующим образом:

#include

int main() {

int sum = 0;

// сложить числа от 1 до 10 включительно

for (int val = 1; val <= 10; ++val)

sum += val; // эквивалентно sum = sum + val

std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "

<< sum << std::endl;

return 0;

}

Как и прежде, определяем и инициализируем переменную sumнулевым значением. В этой версии мы определяем переменную valкак часть самого оператора for.

for (int val = 1; val <= 10; ++val)

sum += val;

У каждого оператора forесть две части: заголовок и тело. Заголовок контролирует количество раз выполнения тела. Сам заголовок состоит из трех частей: оператора инициализации , условия и выражения . В данном случае оператор инициализации определяет, что объекту valтипа intприсвоено исходное значение 1: