Операторы языка Си
20 Кафедра: Автоматика и Вычислительная Техника ОПЕРАТОРЫ ЯЗЫКА СИ Содержание ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЕРАТОРОВ ОПИСАНИЯ ОПЕРАТОРОВ Пустой оператор Оператор безусловного перехода Операторы условного перехода Оператор if Оператор if-else Оператор if-else if Оператор переключатель switch Операторы цикла Оператор цикла for Оператор цикла с предусловием while Оператор цикла с постусловием do-while ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ Убираем оператор goto Упрощаем логические выражения Взаимозаменяемость циклов Компактный for Обходимся без операторов условного перехода ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ Линейное уравнение Ввод русской буквы Таблица умножения ASCII-таблица Машинный ноль и машинный эпсилон ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Характеристики операторовВсе операторы языка С могут быть условно разделены на следующие категории: - условные операторы, к которым относятся оператор условия if и оператор выбора switch; - операторы цикла (for,while,do while); - операторы перехода (break, continue, return, goto); - другие операторы (оператор "выражение", пустой оператор). Операторы в программе могут объединяться в составные операторы с помощью фигурных скобок. Любой оператор в программе может быть помечен меткой, состоящей из имени и следующего за ним двоеточия. Все операторы языка С, кроме составных операторов, заканчиваются точкой с запятой ";".Описания операторовПустой операторПустой оператор состоит только из точки с запятой. При выполнении этого оператора ничего не происходит. Он обычно используется в следующих случаях: - в операторах do, for, while, if в строках, когда место оператора не требуется, но по синтаксису требуется хотя бы один оператор; - при необходимости пометить фигурную скобку. Синтаксис языка С требует, чтобы после метки обязательно следовал оператор. Фигурная же скобка оператором не является. Поэтому, если надо передать управление на фигурную скобку, необходимо использовать пустой оператор. Пример: int main ( ) { ; { if (...) goto a; /* переход на скобку */ { ... } a:; } return 0; } Оператор безусловного переходаИспользование оператора безусловного перехода goto в практике программирования на языке С настоятельно не рекомендуется, так как он затрудняет понимание программ и возможность их модификаций. Формат этого оператора следующий: goto имя-метки; ... имя-метки: оператор; Оператор goto передает управление на оператор, помеченный меткой имя-метки. Помеченный оператор должен находиться в той же функции, что и оператор goto, а используемая метка должна быть уникальной, т.е. одно имя-метки не может быть использовано для разных операторов программы. Имя-метки - это идентификатор. Любой оператор в составном операторе может иметь свою метку. Используя оператор goto, можно передавать управление внутрь составного оператора. Но нужно быть осторожным при входе в составной оператор, содержащий объявления переменных с инициализацией, так как объявления располагаются перед выполняемыми операторами и значения объявленных переменных при таком переходе будут не определены. Операторы условного переходаОператор ifФормат оператора: if (выражение) оператор; Выполнение оператора if начинается с вычисления выражения. Далее выполнение осуществляется по следующей схеме: - если выражение истинно (т.е. отлично от 0), то выполняется оператор. - если выражение ложно, то выполняется следующий за if оператор. После выполнения оператора if значение передается на следующий оператор программы, если последовательность выполнения операторов программы не будет принудительно нарушена использованием операторов перехода. Пример: if (i < j) i++: Оператор if-else Формат оператора: if (выражение) оператор-1; else оператор-2; Выполнение оператора if начинается с вычисления выражения. Далее выполнение осуществляется по следующей схеме: - если выражение истинно (т.е. отлично от 0), то выполняется оператор-1. - если выражение ложно (т.е. равно 0),то выполняется оператор-2. После выполнения оператора if значение передается на следующий оператор программы, если последовательность выполнения операторов программы не будет принудительно нарушена использованием операторов перехода. Пример: if (i < j) i++: else { j = i-3; i++; } Этот пример иллюстрирует также и тот факт, что на месте оператор-1, так же как и на месте оператор-2 могут находиться сложные конструкции. Допускается использование вложенных операторов if. Оператор if может быть включен в конструкцию if или в конструкцию else другого оператора if. Чтобы сделать программу более читабельной, рекомендуется группировать операторы и конструкции во вложенных операторах if, используя фигурные скобки. Если же фигурные скобки опущены, то компилятор связывает каждое ключевое слово else с наиболее близким if, для которого нет else. Примеры: int main ( ) { int t=2, b=7, r=3; if (t>b) { if (b < r) r=b; } else r=t; return (0); } В результате выполнения этой программы r станет равным 2. Если же в программе опустить фигурные скобки, стоящие после оператора if, то программа будет иметь следующий вид: int main ( ) { int t=2,b=7,r=3; if ( a>b ) if ( b < c ) t=b; else r=t; return (0); } В этом случае r получит значение равное 3, так как ключевое слово else относится ко второму оператору if, который не выполняется, поскольку не выполняется условие, проверяемое в первом операторе if. Оператор if-else ifСледующий фрагмент иллюстрирует вложенные операторы if: char ZNAC; int x,y,z; : if (ZNAC == '-') x = y - z; else if (ZNAC == '+') x = y + z; else if (ZNAC == '*') x = y * z; else if (ZNAC == '/') x = y / z; else ... Из рассмотрения этого примера можно сделать вывод, что конструкции использующие вложенные операторы if, являются довольно громоздкими и не всегда достаточно надежными. Другим способом организации выбора из множества различных вариантов является использование специального оператора выбора switch. Оператор переключатель switchОператор switch предназначен для организации выбора из множества различных вариантов. Формат оператора следующий: switch ( выражение ) { [объявление] : [ case константное-выражение1]: [ список-операторов1] [ case константное-выражение2]: [ список-операторов2] : : [ default: [ список операторов ]] } Выражение, следующее за ключевым словом switch в круглых скобках, может быть любым выражением, допустимыми в языке С, значение которого должно быть целым. Значение этого выражения является ключевым для выбора из нескольких вариантов. Тело оператора smitch состоит из нескольких операторов, помеченных ключевым словом case с последующим константным-выражением. Следует отметить, что использование целого константного выражения является существенным недостатком, присущим рассмотренному оператору. Так как константное выражение вычисляется во время трансляции, оно не может содержать переменные или вызовы функций. Обычно в качестве константного выражения используются целые или символьные константы. Все константные выражения в операторе switch должны быть уникальны. Кроме операторов, помеченных ключевым словом case, может быть, но обязательно один, фрагмент, помеченный ключевым словом default. Список операторов может быть пустым, либо содержать один или более операторов. Причем в операторе switch не требуется заключать последовательность операторов в фигурные скобки. Отметим также, что в операторе switch можно использовать свои локальные переменные, объявления которых находятся перед первым ключевым словом case, однако в объявлениях не должна использоваться инициализация. Схема выполнения оператора switch следующая: - вычисляется выражение в круглых скобках; - вычисленные значения последовательно сравниваются с константными выражениями, следующими за ключевыми словами case; - если одно из константных выражений совпадает со значением выражения, то управление передается на оператор, помеченный соответствующим ключевым словом case; - если ни одно из константных выражений не равно выражению, то управление передается на оператор, помеченный ключевым словом default, а в случае его отсутствия управление передается на следующий после switch оператор. Отметим интересную особенность использования оператора switch: конструкция со словом default может быть не последней в теле оператора switch. Ключевые слова case и default в теле оператора switch существенны только при начальной проверке, когда определяется начальная точка выполнения тела оператора switch. Все операторы, между начальным оператором и концом тела, выполняются вне зависимости от ключевых слов, если только какой-то из операторов не передаст управления из тела оператора switch. Таким образом, программист должен сам позаботится о выходе из case, если это необходимо. Чаще всего для этого используется оператор break. Для того, чтобы выполнить одни и те же действия для различных значений выражения, можно пометить один и тот же оператор несколькими ключевыми словами case. Пример: int i=2; switch (i) { case 1: i += 2; case 2: i *= 3; case 0: i /= 2; case 4: i -= 5; default: ; } Выполнение оператора switch начинается с оператора, помеченного case 2. Таким образом, переменная i получает значение, равное 6, далее выполняется оператор, помеченный ключевым словом case 0, а затем case 4, переменная i примет значение 3, а затем значение -2. Оператор, помеченный ключевым словом default, не изменяет значения переменной. Рассмотрим ранее приведенный пример, в котором иллюстрировалось использование вложенных операторов if, переписанной теперь с использованием оператора switch. char ZNAC; int x,y,z; switch (ZNAC) { case '+': x = y + z; break; case '-': x = y - z; break; case '*': x = y * z; break; case '/': x = u / z; break; default : ; } Использование оператора break позволяет в необходимый момент прервать последовательность выполняемых операторов в теле оператора switch, путем передачи управления оператору, следующему за switch. Отметим, что в теле оператора switch можно использовать вложенные операторы switch, при этом в ключевых словах case можно использовать одинаковые константные выражения. Пример: switch (a) { case 1: b=c; break; case 2: switch (d) { case 0: f=s; break; case 1: f=9; break; case 2: f-=9; break;
Страницы: 1, 2
| 
