Брайан Керниган - Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное

"Сквозное" выполнение ветвей caseвызывает смешанные чувства. С одной стороны, это хорошо, поскольку позволяет несколько ветвей caseобъединить в одну, как мы и поступили с цифрами в нашем примере. Но с другой - это означает, что в конце почти каждой ветви придется ставить break, чтобы избежать перехода к следующей. Последовательный проход по ветвям - вещь ненадежная, это чревато ошибками, особенно при изменении программы. За исключением случая с несколькими метками для одного вычисления, старайтесь по возможности реже пользоваться сквозным проходом, но если уж вы его применяете, обязательно комментируйте эти особые места.

Добрый вам совет: даже в конце последней ветви (после defaultв нашем примере) помещайте инструкцию break, хотя с точки зрения логики в ней нет никакой необходимости. Но эта маленькая предосторожность спасет вас, когда однажды вам потребуется добавить в конец еще одну ветвь case.

Упражнение 3.2. Напишите функцию escape (s,t), которая при копировании текста из t в s преобразует такие символы, как новая строка и табуляция в "видимые последовательности символов" (вроде \n и \t). Используйте инструкцию switch. Напишите функцию, выполняющую обратное преобразование эскейп- последовательностей в настоящие символы.

Мы уже встречались с циклами whileи for. В цикле

while ( выражение )

инструкция

вычисляется выражение . Если его значение отлично от нуля, то выполняется инструкция , и вычисление выражения повторяется. Этот цикл продолжается до тех пор, пока выражение не станет равным нулю, после чего вычисления продолжатся с точки, расположенной сразу за инструкцией .

Инструкция for

for ( выр 1 ; выр 2 ; выр 3 )

инструкция

эквивалентна конструкции

выр 1 ;

while ( выр 2 ) {

инструкция

выр 3 ;

}

если не считать отличий в поведении инструкции continue, речь о которой пойдет в параграфе 3.7.

С точки зрения грамматики три компоненты цикла forпредставляют собой произвольные выражения, но чаще выр 1 и выр 3 - это присваивания или вызовы функций, а выр 2 - выражение отношения. Любое из этих трех выражений может отсутствовать, но точку с запятой опускать нельзя. При отсутствии выр 1 , или выр 3 считается, что их просто нет в конструкции цикла; при отсутствии выр 2 , предполагается, что его значение как бы всегда истинно. Например,

for (;;) {

:

}

есть "бесконечный" цикл, выполнение которого, вероятно, прерывается каким-то другим способом, например с помощью инструкций breakили return. Какой цикл выбрать: whileили for- это дело вкуса. Так, в

while ((c = getchar()) == ' ' || c == '\n' || c == '\t')

; /* обойти символы-разделители */

нет ни инициализации, ни пересчета параметра, поэтому здесь больше подходит while.

Там, где есть простая инициализация и пошаговое увеличение значения некоторой переменной, больше подходит цикл for, так как в этом цикле организующая его часть сосредоточена в начале записи. Например, начало цикла, обрабатывающего первые n элементов массива, имеет следующий вид:

for (i = 0; i ‹ n; i++)

…

Это похоже на DO-циклы в Фортране и for-циклы в Паскале. Сходство, однако, не вполне точное, так как в Си индекс и его предельное значение могут изменяться внутри цикла, и значение индекса i после выхода из цикла всегда определено. Поскольку три компонента цикла могут быть произвольными выражениями, организация for-циклов не ограничивается только случаем арифметической прогрессии. Однако включать в заголовок цикла вычисления, не имеющие отношения к инициализации и инкрементированию, считается плохим стилем. Заголовок лучше оставить только для операций управления циклом.

В качестве более внушительного примера приведем другую версию программы atoi , выполняющей преобразование строки в ее числовой эквивалент. Это более общая версия по сравнению с рассмотренной в главе 2, в том смысле, что она игнорирует левые символы-разделители (если они есть) и должным образом реагирует на знаки + и -, которые могут стоять перед цифрами. (В главе 4 будет рассмотрен вариант atof , который осуществляет подобное преобразование для чисел с плавающей точкой.)

Структура программы отражает вид вводимой информации:

игнорировать символы-разделители, если они есть

получить знак, если он есть

взять целую часть и преобразовать ее

На каждом шаге выполняется определенная часть работы и четко фиксируется ее результат, который затем используется на следующем шаге. Обработка данных заканчивается на первом же символе, который не может быть частью числа.

#include ‹ctype.h›

/* atoi: преобразование s в целое число; версия 2 */

int atoi(char s[])

{

int i, n, sign;

/* игнорировать символы-разделители */

for (i = 0; isspace(s[i]); i++)

;

sign = (s[i] == '-') ? -1 : 1;

if (s[i] == '+' || s[i] == '-') /* пропуск знака */

i++;

for (n = 0; isdigit(s[i]); i++)

n = 10 * n + (s[i] - '0');

return sign * n;

}

Заметим, что в стандартной библиотеке имеется более совершенная функция преобразования строки в длинное целое (long int) - функция strtol(см. параграф 5 приложения B).

Преимущества, которые дает централизация управления циклом, становятся еще более очевидными, когда несколько циклов вложены друг в друга. Проиллюстрируем их на примере сортировки массива целых чисел методом Шелла, предложенным им в 1959 г. Основная идея этого алгоритма в том, что на ранних стадиях сравниваются далеко отстоящие друг от друга, а не соседние элементы, как в обычных перестановочных сортировках. Это приводит к быстрому устранению массовой неупорядоченности, благодаря чему на более поздней стадии остается меньше работы. Интервал между сравниваемыми элементами постепенно уменьшается до единицы, и в этот момент сортировка сводится к обычным перестановкам соседних элементов. Программа shellsort имеет следующий вид:

/* shellsort: сортируются v[0]… v[n-1] в возрастающем порядке */

void shellsort (int v[], int n)

{

int gap, i, j, temp;

for (gap = n/2; gap › 0; gap /= 2)

for (i = gap; i ‹ n; i++)

for (j = i - gap; j ›= 0 && v[j] › v[j+gap]; j -= gap) {

temp = v[j];

v[j] = v[j + gap];

v[j + gap] = temp;

}

}

Здесь использованы три вложенных друг в друга цикла. Внешний управляет интервалом gap между сравниваемыми элементами, сокращая его путем деления пополам от n/2 до нуля. Средний цикл перебирает элементы. Внутренний - сравнивает каждую пару элементов, отстоящих друг от друга на расстоянии gap, и переставляет элементы в неупорядоченных парах. Так как gap обязательно сведется к единице, все элементы в конечном счете будут упорядочены. Обратите внимание на то, что универсальность цикла forпозволяет сделать внешний цикл по форме похожим на другие, хотя он и не является арифметической прогрессией.