Управление выполнением программы

Некоторые задачи требуют от программы принятия решения в зависимости от различных ситуаций. Язык программирования С++ обладает исчерпывающим набором конструкций, позволяющим управлять порядком выполнения отдельно взятых ветвей программы. Например, мы можем передать управление в ту или иную часть программы в зависимости от результатов проверки некоторого условия.

Для осуществления ветвления в программе используются условный оператор if и оператор if с ключевым словом else.

Оператор if производит ветвление программы в зависимости от результата проверки некоторого условия на истинность.

Оператор if_else имеет следующий вид:

if (проверяемое условие)

предложение 1;

else

предложение 2;

предложение 3;

Если проверяемое условие выполняется, осуществляется переход к предложению 1 с последующим переходом к предложению 3. В случае, когда проверяемое условие принимает ложное значение, программа выполнит ветвь, содержащую предложение 2, а затем перейдет к предложению 3.

Следует отметить, что комбинация if_else позволяет значительно упростить код программы.

Еще одно замечание: часто проверяемое условие представляет собой проверку значения некоторой целочисленной переменной. Тогда если эта переменная принимает ненулевое значение, то результатом вычисления условного выражения будет true, и произойдет переход на выполнение предложения, указанного за оператором if. Поэтому в программе можно встретить записи вида:

if (! х)

{

// если х == 0

…

}

Например:

if (! D = b*b - a)

{

…

}

Эта запись означает: присвоить переменной D вычисленное значение (b*b-a), и если переменная D приняла ненулевое значение, выполнить блочный оператор {…}. Обычно в подобных случаях компилятор выдает предупреждение о вероятно ошибочном использовании оператора присвоения вместо сравнения.

Следующим мощным механизмом управления ходом последовательности выполнения программы является использование циклов.

Цикл задает многократное прохождение по одному и тому же коду программы (итерации). Он имеет точку вхождения, проверочное условие и (необязательно) точку выхода. Цикл, не имеющий точки выхода, называется бесконечным. Для бесконечного цикла проверочное условие всегда принимает истинное значение.

Проверка условия может осуществляться перед выполнением (циклы for, while) или после окончания (do - while) тела цикла.

Циклы могут быть вложенными друг в друга произвольным образом.

Синтаксис цикла for имеет вид:

for (выражение 1; выражение 2; выражение 3)

оператор или блок операторов;

Этот оператор работает следующим образом. Сначала выполняется выражение 1, если оно присутствует в конструкции. Затем вычисляется величина выражения 2 (если оно присутствует) и, если полученный результат принял истинное значение, выполняется тело цикла (оператор или блок операторов). В противном случае выполнение цикла прекращается и осуществляется переход к оператору, следующему непосредственно за телом цикла.

После выполнения тела цикла вычисляется выражение 3, если оно имеется в конструкции, и осуществляется переход к пункту вычисления величины выражения 2.

Выражение 1 чаще всего служит в качестве инициализации какой-нибудь переменной, выполняющей роль счетчика итераций.

Выражение 2 используется как проверочное условие и на практике часто содержит выражения с операторами сравнения. По умолчанию величина выражения 2 принимает истинное значение.

Выражение 3 служит для приращения значения счетчика циклов либо содержит выражение, влияющее, каким бы то ни было образом, на проверочное условие.

Если выражение представляет собой константу с истинным значением, тело цикла будет выполняться всегда и, следовательно, мы имеем дело с бесконечным оператором. Цикл также окажется бесконечным, когда условие, определенное в выражении изначально, истинно и нигде далее в теле цикла не изменяется. Такой вариант возможен как таковой, но в представленной программе не используется.

Как и для оператора for, если в цикле должны синхронно изменяться несколько переменных, которые зависят от переменной цикла, вычисление их значений можно поместить в проверочное выражение оператора while, воспользовавшись оператором «запятая».

Как и многие другие языки высокого уровня, С++ предоставляет возможность работы с наборами однотипных данных − массивами. Отдельная единица таких данных, входящих в массив, называется элементом массива. В качестве элементов массива могут выступать данные любого типа (один тип данных для каждого массива), а также указатели на однотипные данные. Массивы бывают одно- и многомерными.