Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Цикл whileобычно используется в случае, когда итерации необходимо выполнять неопределенное количество раз, например, при чтении ввода. Цикл whileполезен также при необходимости доступа к значению управляющей переменной после завершения цикла. Рассмотрим пример.

vector v;

int i;

// читать до конца файла или отказа ввода

while (cin >> i)

v.push_back(i); // найти первый отрицательный элемент

auto beg = v.begin();

while (beg != v.end() && *beg >= 0)

++beg;

if (beg == v.end())

// известно, что все элементы v больше или равны нулю

Первый цикл читает данные со стандартного устройства ввода. Он может выполняться сколько угодно раз. Условие становится ложно, когда поток cinчитает недопустимые данные, происходит ошибка ввода или встречается конец файла. Второй цикл продолжается до тех пор, пока не будет найдено отрицательное значение. Когда цикл заканчивается, переменная begбудет либо равна v.end(), либо обозначит элемент вектора v, значение которого меньше нуля. Значение переменной begможно использовать вне цикла whileдля дальнейшей обработки.

Упражнение 5.14. Напишите программу для чтения строк со стандартного устройства ввода и поиска совпадающих слов. Программа должна находить во вводе места, где одно слово непосредственно сопровождается таким же. Отследите наибольшее количество повторений и повторяемое слово. Отобразите максимальное количество дубликатов или сообщение, что никаких повторений не было. Например, при вводе how now now now brown cow cowвывод должен указать, что слово nowвстретилось три раза.

Оператор forимеет следующий синтаксис:

for ( инициализирующий-оператор условие ; выражение )

оператор

Слово forи часть в круглых скобках зачастую упоминают как заголовок for( forheader).

Инициализирующий-оператор должен быть оператором объявления, выражением или пустым оператором. Каждый из этих операторов завершается точкой с запятой, поэтому данную синтаксическую форму можно рассматривать так:

for ( инициализатор ; условие ; выражение )

оператор

Как правило, инициализирующий-оператор используется для инициализации или присвоения исходного значения переменной, изменяемой в цикле. Для управления циклом служит условие . Пока условие истинно, оператор выполняется. Если при первой проверке условие оказывается ложным, оператор не выполняется ни разу. Для изменения значения переменной, инициализированной в инициализирующем операторе и проверяемой в условии, используется выражение . Оно выполняется после каждой итерации цикла. Как и в других случаях, оператор может быть одиночным оператором или блоком операторов.

Рассмотрим следующий цикл forиз раздела 3.2.3:

// обрабатывать символы,

// пока они не исчерпаются или не встретится пробел

for (decltype(s.size()) index = 0;

index != s.size () && !isspace(s[index]); ++index)

s[index] = toupper(s[index]); // преобразовать в верхний регистр

Порядок его выполнения таков.

1. В начале цикла только однажды выполняется инициализирующий-оператор . В данном случае определяется переменная indexи инициализируется нулем.

2. Затем обрабатывается условие . Если indexне равен s.size()и символ в элементе s[index]не является пробелом, то выполняется тело цикла for. В противном случае цикл заканчивается. Если условие ложно уже на первой итерации, то тело цикла forне выполняется вообще.

3. Если условие истинно, то тело цикла forвыполняется. В данном случае оно переводит символ в элементе s[index]в верхний регистр.

4. И наконец, обрабатывается выражение . В данном случае значение переменной indexувеличивается 1.

Эти четыре этапа представляют первую итерацию цикла for. Этап 1 выполняется только однажды при входе в цикл. Этапы 2–4 повторяются, пока условие не станет ложно, т.е. пока не встретится символ пробела в элементе sили пока indexне превысит s.size().

Не забывайте, что видимость любого объекта, определенного в пределах заголовка for, ограничивается телом цикла for. Таким образом, в данном примере переменная indexнедоступна после завершения цикла for.

Подобно любому другому объявлению, инициализирующий-оператор способен определить несколько объектов. Однако только инициализирующий-оператор может быть оператором объявления. Поэтому у всех переменных должен быть тот же базовый тип (см. раздел 2.3). Для примера напишем цикл, дублирующий элементы вектора в конец следующим образом:

// запомнить размер v и остановиться,

// достигнув первоначально последнего элемента

for (decltype(v.size()) i = 0, sz = v.size(); i != sz; ++i)

v.push_back(v[i]);

В этом цикле инициализирующий-оператор определяется индекс iи управляющая переменная цикла sz.

В заголовке forможет отсутствовать любой (или все) элемент: инициализирующий-оператор , условие или выражение .

Когда инициализация не нужна, вместо инициализирующего оператора можно использовать пустой оператор. Например, можно переписать цикл, который искал первое отрицательное число в векторе так, чтобы использовался цикл for:

auto beg = v.begin();

for ( /* ничего */; beg != v.end() && *beg >= 0; ++beg)

; // ничего не делать

Обратите внимание: для указания на отсутствие инициализирующего оператора точка с запятой необходима, точнее, точка с запятой представляет пустой инициализирующий оператор. В этом цикле forтело также пусто, поскольку все его действия осуществляются в условии и выражении. Условие решает, когда придет время прекращать просмотр, а выражение увеличивает итератор.

Отсутствие части условие эквивалентно расположению в условии значения true. Поскольку условие истинно всегда, тело цикла forдолжно содержать оператор, обеспечивающий выход из цикла. В противном случае цикл будет выполняться бесконечно.