第4章運算符與語句4.1C++運算符概述4.2C++語句小結(jié)練習題

4.1C++運算符概述

C語言是C++語言的子集，C++語言繼承了C語言語句簡潔、運算符豐富等優(yōu)良特性。在高級語言中，除了APL語言及當今流行的Java和C#語言外(Java和C#是從C++發(fā)展而來的)，再沒有比C++(當然包括Ｃ)語言中的運算符更豐富的語言了。C++中的操作符不僅操作范圍廣，而且程序中的基本操作都可以用運算符實現(xiàn)。

根據(jù)參加運算對象的個數(shù)分類，C++語言中的運算符可分為

一元運算符(UnaryOperator)，或稱“單目算符”，即參加運算對象的數(shù)目為一個；

二元運算符(BinaryOperator)，或稱“雙目算符”，即參加運算對象的數(shù)目為兩個；

三元運算符(TernaryOperator)，或稱“三目算符”，即參加運算對象的數(shù)目為三個。

根據(jù)運算符的功能劃分，C++中的運算符又分為

算術(shù)運算符和自增、自減運算符；

關(guān)系和邏輯運算符；

位運算符；

賦值運算符；

類型轉(zhuǎn)換符；

下標運算符([])；

三元條件運算符(?:)；

逗號運算符；

指針運算符(&和*)；

求字節(jié)運算符(sizeof)；

取成員運算符(.?和?->)；

函數(shù)調(diào)用運算符(?()?)；

作用域解析運算符(::)；

動態(tài)內(nèi)存分配與釋放運算符(new和delete)；

類型轉(zhuǎn)換運算符。值得注意的是，C++中的某些運算符具有多態(tài)(Polymorphism)現(xiàn)象，即同一運算符在不同的上下文環(huán)境中具有不同的語義。如“-”運算符，既可以是一元負號，又可以是二元減；“&”既可以是位與運算符，又可以是取地址運算符。因此，在學習與使用C++運算符時，一定要注意它們的上下文環(huán)境，以明確其確切的含義。

本節(jié)只對C++中的一些基本運算符作簡要的介紹，因部分運算符與后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容相關(guān)(如指針運算符?&?和?*?等)，所以對這些運算符在此不作討論，留至后續(xù)章節(jié)中與其相關(guān)內(nèi)容一起講述。4.1.1算術(shù)運算符和自增、自減運算符

1．算術(shù)運算符

C++的算術(shù)運算符共有五種，它們是：

+ //一元正號或二元加

－ //一元負號或二元減

* //二元乘法

/

//二元除法

% //二元整型運算符，求余或稱取模

上述運算符的使用方法及語義與數(shù)學中規(guī)定的一致。它們的優(yōu)先級是：一元?+、－?最高，其次是?*、/、%，最后是二元?+?和?－。值得注意的是，在運用算術(shù)運算符進行算術(shù)運算時，因C++允許基本類型的量可混合運算，因此，若二元算術(shù)操作符的兩個操作數(shù)類型不同，則其結(jié)果類型(也就是算術(shù)表達式的類型)取值集(存儲空間)較大者(此規(guī)則亦適用于其它的二元運算)。算術(shù)運算符的應(yīng)用見下例：程序運行結(jié)果：

result1=183.752

result2=7

2．自增、自減運算符

自增和自減(++/－－)運算符用于直接表示整型變量的增1和減1操作，它使人們不必通過加/減再賦值的組合方式間接地表示這種增/減1操作。如++i的語義為i=i+1；－－i的語義為i=i－1。這種整型變量的增?/?減1操作不僅簡潔，而且使得變量的求值快速而無副作用，即在變量的求增?/?減1過程中，不僅無需存加/減表達式(如i+1)值的臨時內(nèi)存單元，而且省去了賦值動作。

自增(++)和自減(－－)運算符既可作為前綴運算符，亦可作為后綴運算符。如++i和i++，其語義均為使i自增1。

C++規(guī)定：++和－－運算符只能用于整型變量、char型變量及在本書后續(xù)章節(jié)中要討論的指針類型變量，該運算符不能用于表達式。

++和－－運算符對循環(huán)中的循環(huán)變量的自增、自減特別有用。例如：程序運行結(jié)果：

a[0]=1,a[1]=2,a[2]=3,a[3]=4,a[4]=5,a[5]=6,a[6]=7,a[7]=8,a[8]=9,a[9]=10,

a[9]=10,a[8]=9,a[7]=8,a[6]=7,a[5]=6,a[4]=5,a[3]=4,a[2]=3,a[1]=2,a[0]=1,

注意：當++和--運算符單獨作用于變量時，其前綴++(--)與后綴++(--)的語義相同，均為使變量自增(減)1(即++i==i++,--i==i--)。但當++(--)和賦值“=”運算符相結(jié)合時，其前綴++(--)與后綴++(--)的語義不同。請看下面的代碼片斷：

inta=0;

intb=1;

intx,y;

x=a++; //a先賦值給x，然后自增1，故x=0，a=1

y=++b; //b先自增1，然后賦給y，故y=2，b=24.1.2關(guān)系和邏輯運算符

C++提供了六種關(guān)系運算符用于關(guān)系運算，它們是：

<、<=、>、>=、==、!=

上述關(guān)系運算符均為二元運算符，操作數(shù)為任意類型的表達式，運算結(jié)果為一邏輯值(true或false)。

上述關(guān)系運算符中，==、!=?運算符的優(yōu)先級同級且低于關(guān)系運算符的前四個運算符。關(guān)系運算符的優(yōu)先級低于算術(shù)運算符的優(yōu)先級。

C++的邏輯運算符有：

!(非)、&&(與)、||(或)

C++的邏輯運算符的語義和用法與數(shù)學中規(guī)定的一致，它們的優(yōu)先級：！最高，&&次之，||?最低。

!?的優(yōu)先級不僅高于?&&?和?||，而且高于算術(shù)運算符。邏輯運算符(除?!?外)低于關(guān)系運算符，其運算符的運算結(jié)果為一邏輯值(true或false)。

一般而言，編程中我們常常采用關(guān)系或邏輯運算符來表達某種判定條件的真假。

在進行關(guān)系和邏輯運算時，需注意以下兩點：

(1)數(shù)學中的條件表達式1≤x≤h，正確的C++表達式應(yīng)為

1<=x&&x<=h若寫成：1<=x<=h，則其語法在C++中是合法的，但其語義不對。C++在計算1<=x<=h(假定h=10)時，采用自左向右求值的順序，故當x>=1時，結(jié)果為true(轉(zhuǎn)換為1再參與后續(xù)的運算)，因為1一定小于h，所以，條件表達式的結(jié)果為true。這種計算結(jié)果將大大偏離我們的期望。

(2)在C++中，&&?和?||?采用短路的方式進行計算，即：若?&&?的第一操作數(shù)的計算結(jié)果為false，&&?運算將停止第二操作數(shù)運算，并直接返回?&&?的結(jié)果false，因為false和任何值(true/false)相與的結(jié)果均為false。只有?&&?的第一操作數(shù)的結(jié)果為true時，它才進行第二操作數(shù)的計算，繼而進行&&運算。

||?運算與&&相反。當參加?||?運算的第一操作數(shù)為true時，||?停止第二操作數(shù)的計算，并直接返回?||?的結(jié)果true，因為true和任何值(true/false)相或的結(jié)果都是true。只有第一操作數(shù)為false時，||?運算才計算第二操作數(shù)的值，繼而進行?||?運算。

下面為一關(guān)系與邏輯運算符的簡單應(yīng)用實例：

#include<cstring>

//C庫字符串函數(shù)

#include<cstddef>

//引用系統(tǒng)的無符號整數(shù)類型size_t定義

usingnamespacestd;

//程序功能：打印輸出字符串中的數(shù)字0～9

intmain()

{4.1.3位運算符

C++提供了六種按位進行的邏輯運算符(以下簡稱位運算符)，它們分別是：

&(按位與)；

|?(按位或)；

^(按位異或)；

~?(按位取反)；

<<?(左移)；

>>?(右移)。

位運算符的優(yōu)先級從高到低的次序是：~?最高，其次是?&、|、^，最后是?<<?和?>>?！?lt;<”運算的語義是將第一操作數(shù)向左移動第二操作數(shù)所指定的位數(shù)，右邊空出位補0；“>>”運算的語義是將第一操作數(shù)向右移第二操作數(shù)所指定的位數(shù)，填補左邊的空出位的方法與具體的實現(xiàn)相關(guān)。

C++的位運算符均為二元運算符。參加位運算的操作數(shù)類型必須為整型或枚舉型，即應(yīng)為bool、char、short、int、long的無符號形式或enum。

C++的位運算可實現(xiàn)“直接與硬件通信”的功能。位運算的典型應(yīng)用是實現(xiàn)一個較小的位集合概念(位向量)。此時，無符號整數(shù)的每一位表示集合中的一個元素，位集合元素的個數(shù)為操作數(shù)的二進制位數(shù)的個數(shù)。下面是取自系統(tǒng)輸出流ostream的某個實現(xiàn)的代碼片斷，以展示位運算的典型應(yīng)用。

//用枚舉類型定義二進制流在輸出時的四種狀態(tài)

enumios_base::iostate{goodbit=0,eofbit=1,failbit=2,badbit=4};

//流輸出時檢測它的狀態(tài)

state=goodbit;

//...

if(state&(badbit|failbit))//流有問題，進行處理

//...4.1.4內(nèi)存申請與釋放運算符new和delete

C++中的new、new[]、delete和delete[]操作符用于動態(tài)地在堆中申請/釋放內(nèi)存。操作符new分配一個內(nèi)存單元(某一特定類型)，new[]用于分配一批內(nèi)存單元；與之相應(yīng)，delete釋放已動態(tài)分配的一個內(nèi)存單元，delete[]釋放已動態(tài)分配的一批內(nèi)存單元。

new、new[]、delete和delete[]的功能與C語言標準庫函數(shù)malloc、calloc和free類似，但new、new[]、delete和delete[]是C++中內(nèi)置的操作符，而非庫函數(shù)；另外，new、new[]、delete和delete[]在使用上比malloc、calloc和free更方便，因為new和new[]在動態(tài)分配內(nèi)存時無須用sizeof運算符計算所需分配類型的存儲量大小，它自動計算某類型的存儲量并予以分配。

new、new[]、delete和delete[]的語法及語義示例如下：

newint //在堆中動態(tài)分配一個整型量的空間

newint[10] //在堆中動態(tài)分配10個整型量的空間

new和new[]的操作結(jié)果是返回所分配內(nèi)存空間的首地址，所以這兩個操作符的正確使用方法是：

int*int_ptr1=newint; //int_ptr1中存放動態(tài)分配的內(nèi)存首地址

int*int_ptr2=newint[10]; //int_ptr2中存放動態(tài)分配的一批內(nèi)存的首地址若要釋放已動態(tài)申請的內(nèi)存空間，可進行如下操作：

deleteint_ptr1;

delete[]int_ptr2; //注意[]不可省，否則只釋放申

請的第一個單元內(nèi)存

應(yīng)用中，我們還可對new、new[]、delete和delete[]操作符進行重載(Overloading，即重新定義其語義)。關(guān)于new、new[]、delete和delete[]的重載問題及具體的應(yīng)用實例詳見本書第二部分第10章中的內(nèi)容。4.1.5賦值運算符

C++的賦值運算符的語法及語義為

變量=表達式//計算表達式的值，并將其值賦給第一(左)操作數(shù)

“=”是二元運算符，采用右結(jié)合律(即計算自右向左進行)。C++規(guī)定：參加賦值運算的兩個操作數(shù)的類型必須是相容的。基本類型之間是彼此相容的類型，子類和其父類是相容的類型(類的概念詳見第二部分的內(nèi)容)。完全不同的兩個類型的量不能進行賦值運算。

值得注意的是：

(1)?C++在作賦值運算時，會自動地進行隱式的類型轉(zhuǎn)換，即第二操作數(shù)表達式的值在賦值時會自動進行類型轉(zhuǎn)換，其值的類型自動轉(zhuǎn)換成第一操作數(shù)的類型后再進行賦值。故在應(yīng)用中，若將一個浮點量賦給一個整型量，系統(tǒng)會自動舍棄浮點數(shù)的小數(shù)位，僅取其整數(shù)部分進行賦值，這常常導致計算精度的損失。

(2)賦值運算符可和C++中的大部分二元運算符(如+、－、*、/、%、&、|、^、<<、>>等)組合而形成復(fù)合賦值運算符，如+=、<<=等。假定我們用@表示上述的C++二元運算符，則x@=y(y為表達式)的語義為x=x@(y)。例：

x+=y+2等價于x=x+(y+2)

(3)注意賦值運算符“=”和關(guān)系運算符“==”的區(qū)別。應(yīng)用中，程序員常常會將關(guān)系運算符“==”誤寫成賦值運算符“=”，結(jié)果導致災(zāi)難性的后果。假設(shè)應(yīng)用中我們需要判定a是否等于b，若誤寫為

if(a=b)

假定b非零，無論a是否等于b，則判定結(jié)果將永為true。因為一個非零的b賦給a后，使得a非零，故結(jié)果為true。4.1.6類型轉(zhuǎn)換運算符

C++提供了四種用于類型轉(zhuǎn)換的操作符，它們是：

static_cast；

const_cast；

dynamic_cast；

reinterpret_cast。

static_cast是最常用的一種類型轉(zhuǎn)換操作符，它用于將一種類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種類型的數(shù)據(jù)，并且其類型轉(zhuǎn)換是在編譯期進行的。例：程序運行結(jié)果：

foundvalue=4

reinterpret_cast用于將一種類型的指針轉(zhuǎn)換成另一種類型的指針。例：

doubled=3.1.4159;

char*p=reinterpret_cast<char*>(&d); //將&d的類型double*轉(zhuǎn)換為char*

應(yīng)用中reinterpret_cast操作應(yīng)慎用。一是因為它的實現(xiàn)與具體的平臺相關(guān)，二是因為指針類型的相互轉(zhuǎn)換極易導致程序發(fā)生錯誤。只有對void*類型的指針進行轉(zhuǎn)換時，此操作符才值得一用。

dynamic_cast用于在類的繼承層次中動態(tài)地進行類型轉(zhuǎn)換，因它的語法和語義與類、類的繼承等知識相關(guān)，所以我們將此內(nèi)容留待本書第二部分再作敘述。4.1.7C++運算符概覽及其優(yōu)先級次序

下面，我們對C++的運算符作一概述，C++的所有運算符的語法與語義見表4.1所示。表中同一欄中運算符的優(yōu)先級相同，各運算符的優(yōu)先級自高而低向下排序。由上表可看出，C++運算符異常豐富，隨之而來的是運算符的優(yōu)先級亦變得復(fù)雜、難記。計算時，不了解運算符的優(yōu)先級，容易導致錯誤的計算結(jié)果。那么如何才能不需要記憶這些繁雜的運算符優(yōu)先級，又能保證其計算結(jié)果的正確性及代碼的可讀性呢？有效的做法是多用括號運算符來明確地表示運算的優(yōu)先次序。

4.2C++?語句

C++語句按功能共分為如下幾類：

表達式語句和空語句；

注釋語句；

復(fù)合語句；

選擇語句，包括if語句和switch語句；

循環(huán)語句，包括while語句、do-while語句和for語句；

帶標號語句；

跳轉(zhuǎn)語句，包括goto語句、continue語句、break語句和return語句。下面逐一闡明以上語句的語法、語義，同時列舉一些應(yīng)用實例以說明各語句的基本用法，并從程序流程控制的觀點來討論程序的結(jié)構(gòu)。4.2.1表達式語句和空語句

各類表達式后加分號即構(gòu)成了表達式語句。因為在C++中，賦值運算符“=”為操作符，所以，賦值語句亦歸為此類。例如：

i++;

y=12;

等都是表達式語句。

僅由分號構(gòu)成的語句為空語句?？照Z句有時僅出于語法上的需要。當遇到空語句時，機器實際上并不執(zhí)行任何動作。4.2.2注釋語句及意義

C++中有兩種形式的注釋語句。

一種是從C語言繼承下來的單/多行注釋語句，它們以?/*?開頭，以?*/?結(jié)尾，在?/*?和?*/之間的一切(文字、數(shù)字、符號等)均視為該注釋語句的內(nèi)容。上述章節(jié)中我們已從多處見到了這類注釋語句。

另一種是C++從BCPL語言中引入的單行注釋。它們以?//?開頭，注釋的內(nèi)容可至語句行的末尾。

C++編譯器在進行編譯時會忽略掉程序中的注釋，編譯器將每一個注釋語句處理成一個空格。因此，應(yīng)明確：寫注釋的目的不是為了機器，而是為了增強程序的可讀性和可理解性。

編程時我們應(yīng)養(yǎng)成良好的編程習慣。一是應(yīng)采用逐層縮進的方式來排版代碼，縮進代表了一個程序員思維能力的層次化水平(不要把這僅看成是程序的美化工作)，提倡每一層次雙空格或以一個tab縮進；二是在程序中，若語言本身不能明確表達其語義，就一定要寫注釋。注釋代表了一個程序員對程序的認識程度，對別人(包括對今后的自己)的尊重。因此，一定要有注釋；一定要寫含義明確的注釋；一定要隨時修改已經(jīng)不正確的注釋。程序中沒有注釋不行，但糟糕的注釋(多余的、有歧義的或根本就是錯誤的注釋)還不如沒有注釋！

C++的發(fā)明者BjarneStrustrup博士建議我們：

(1)為每一個源文件寫一個注釋，一般性地陳述源文件中有哪些聲明、對有關(guān)手冊的引用、為維護提供一般性的提示，等等。

(2)為每個類、模板和名字空間寫一個注釋。

(3)為每一個非平凡函數(shù)寫一個注釋，陳述其用途、所用的算法(除非算法非常明顯)，以及可能有的關(guān)于它對于環(huán)境所做的假設(shè)。

(4)為每一個全局變量、名字空間和常量寫一個注釋。

(5)在非明顯的和/或不可移植的代碼處寫一些注釋。

在本書的所有示例程序中，都努力書寫具有良好風格與注釋的代碼，以作為示范，望讀者細心體會、學習。4.2.3復(fù)合語句

將若干條語句用一對花括號括起來，就構(gòu)成了復(fù)合語句，有時亦稱其為“分程序”或“塊”。

復(fù)合語句語法上等同于一條語句。其中可包含任意的C++語句。在復(fù)合語句中定義的變量，其作用域與生存期為定義于它的塊(static變量例外)。下面是一復(fù)合語句示例：

//若a<b，則交換a,b，之后輸出

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain()

{4.2.4選擇判斷語句

C++中實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的語句共分兩類，它們是if語句和switch語句。其中，if語句又分為兩種形式，即簡單的if語句和能實現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)的if-else語句。

1．if語句

if語句有兩種形式，即if語句和if-else語句。

if語句的語法為

if(表達式)語句;

語義：若表達式(可為任意表達式)的值為true，則執(zhí)行語句(可為簡單語句或復(fù)合語句)；否則，執(zhí)行if語句后的下一條語句。實現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)的if-else語句的語法為

if(表達式)

語句1;

else

語句2;

語義：若表達式的值為true，則執(zhí)行語句1，否則執(zhí)行語句2。表達式與語句的語法要求同上。

if語句及if-else語句的處理流程如圖4.1和圖4.2所示。圖4.1if語句處理流程圖4.2if-else語句處理流程下面的程序展示了if語句的基本用法。

例1用戶從鍵盤上輸入任意一個四則運算符，即+、-、*、/中的任意一個字符，屏幕顯示對應(yīng)的英文單詞plus、minus、multiply、divide。若輸入其它字符，屏幕將顯示stop!

程序如下：

if語句是編程時進行分支選擇的一種有效工具。一條if語句可實現(xiàn)二分支的選擇，多個if語句的嵌套可實現(xiàn)多個不同層次上的分支選擇(如例1所示)。

在利用多個if語句的嵌套實現(xiàn)多分支的選擇時，要注意：一般不要使if語句的嵌套層次過深，這樣會使代碼的可讀性大大下降；注意嵌套中else與if的配對問題，切記else總是和它最近的一個if語句相配對!?書寫嵌套的if語句時應(yīng)采用適當?shù)目s進形式以增強代碼的可讀性和可理解性。

例2輸入一個x值，計算y的值，y滿足下述條件：值得一提的是，C++?繼承了C語言中的一個三元條件運算符??:(C++中唯一的一個三元運算符)。當if-else語句中語句1和語句2為非復(fù)合語句時，三元算符便可模擬一條if-else語句，并且其表現(xiàn)形式更為簡潔。

三元條件操作符的語法為

表達式1?？表達式2：表達式3

其語義為：計算表達式1的值，若為true，則整個表達式的值等于表達式2的值，否則，等于表達式3的值。

例如：語句x=a<b?a:b;?等價于

if(a<b)x=a;

elsex=b;

2．switch語句

switch語句用于實現(xiàn)同一層次的多分支選擇。其語法形式如下：

switch(表達式)

{

case常量１：語句１

case常量2：語句2

default：語句

}

在switch語句中，要求表達式的類型為整型(字符類型、整型、枚舉)和具有偏序關(guān)系的類型(如布爾類型)。

switch語句的語義是：計算表達式的值，將其值與各case的常量進行比較，若相等，則執(zhí)行常量后相應(yīng)的語句；若與各常量都不相等，則執(zhí)行default語句。語法中，default語句為可選項。

注意：switch語句中多個case可以復(fù)選，但每個case不是互斥的，當執(zhí)行完某一個case后的語句時，須用break語句或return語句跳出switch語句，否則在執(zhí)行完相應(yīng)的case后的語句后將繼續(xù)執(zhí)行其后case中的語句。雖然從語法的角度講switch語句中的default不是必需的，但我們應(yīng)養(yǎng)成書寫default語句的習慣。default語句表征著程序在遇到一種不可預(yù)見的情況時，應(yīng)對該種情況所進行的一種默認處理。這種良好的編程習慣對于書寫真正的應(yīng)用/系統(tǒng)程序是十分必要的。否則，當我們用switch語句實現(xiàn)分情況處理時，無default意味著程序在執(zhí)行中遇到不可預(yù)見的情況時不去處理，這極可能導致災(zāi)難性的后果。

當然，我們亦可以用一組嵌套的if語句實現(xiàn)同一層次的多分支選擇，但用switch語句實現(xiàn)將使代碼更清晰，更易于理解與閱讀。例如下面嵌套的if語句：下例展示switch語句的基本用法。

例3對鍵盤輸入的字符進行分類統(tǒng)計。對于數(shù)字(0～9)，分類統(tǒng)計其出現(xiàn)的次數(shù)；對空白符、換行符、橫向制表符統(tǒng)歸為空白字符類進行統(tǒng)計計數(shù)；對其它字符，納入另一類進行統(tǒng)計計數(shù)。

程序如下：

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain()

{4.2.5循環(huán)語句

C++為實現(xiàn)循環(huán)迭代提供了三種語句，它們是：

while語句；

do-while語句；

for語句。

下面逐一進行介紹。

1．while語句

語句形式為

while(表達式)語句S

其中，表達式可為任意類型；語句既可為簡單語句，亦可為復(fù)合語句。

while語句的處理流程如圖4.3所示。圖4.3while語句流程圖

while語句常用于兩種情況：一是用于循環(huán)迭代次數(shù)不詳(當然這只是通常的情況),根據(jù)給定條件進行循環(huán)迭代的情況；二是對循環(huán)變量的更新自然地出現(xiàn)在循環(huán)體中時。例如：

while(cin>>ch)//...

就屬于上述第一種用法。

下面的程序展示了while語句的基本用法。

例4提示用戶對從屏幕上輸入的內(nèi)容是否進行了錯誤處理，允許用戶試3次。

#include<iostream>

usingnamespacestd;

voiderror(); //錯誤處理函數(shù)聲明

2．do-while語句

do-while語句的形式為

do循環(huán)體語句while(表達式)；

do-while語句的語義是：首先執(zhí)行循環(huán)體語句，再判斷表達式的值是否為true，若是，則進入下一次循環(huán)，否則，結(jié)束循環(huán)。

do-while語句的處理流程如圖4.4所示。

注意：do-while語句不管循環(huán)條件是否滿足，它至少執(zhí)行一次循環(huán)體。由于歷史的原因，這條語句從C直接繼承了下來，建議編程時一般不要使用它。大量的實踐經(jīng)驗表明，do-while語句是錯誤與混亂的一個根源，緣于它在循環(huán)條件判斷之前總要執(zhí)行循環(huán)體一次。它完全可被while/for語句所取代。圖4.4do-while語句的處理流程

3．for語句

for語句的一般形式為

for(表達式E1；表達式E2；表達式E3)循環(huán)體語句S

for語句是最靈活的一種循環(huán)語句，語法不限定E1和E2的類型，E3一般限定為整型、枚舉和浮點類型。E1、E2和E3三部分從語法角度上講任意一部分都可省略(但其中的分隔符(分號)不能省略，例如，for(;;)等價于while(true))。編程時，我們最好在有明確的循環(huán)次數(shù)、循環(huán)條件、循環(huán)變量的遞增量的情況下使用for語句，并使用如下的形式以清晰地表達其循環(huán)語義：

E1—循環(huán)的初始條件；圖4.5

for語句的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)

E2—循環(huán)終止的條件；

E3—循環(huán)變量的遞增(遞減)。

for語句的處理流程如圖4.5所示。

下面程序展示了for語句的基本用法。

例5假設(shè)某用戶在銀行存了1000元人民幣，年利率為2.25%。設(shè)用戶每年的利息均保留在賬號中，打印輸出用戶賬號中共計10年的每年的存款余額。用戶每年的存款余額按如下公式計算：

amount=p*(1+r)n其中：p——存款本金；

r——存款年利率；

n——存款年數(shù)；

amount—每年存款的本息和。

程序如下：

#include<iostream>

#include<iomanip>

#include<cmath>

usingnamespacestd;

intmain()

{

4．while與for語句的比較

從語義上講，while和for可等價互換。例如，for語句與下述的while語句等價：

表達式E1;

while(表達式E2)

{

循環(huán)體語句S

表達式E3;

}在程序中我們常常見到的while(1)(永遠循環(huán))就與for(;;)是等價的。在實現(xiàn)一個循環(huán)時，如果它不是簡單的“已知循環(huán)次數(shù)、循環(huán)檢測條件、更新循環(huán)變量”這種類型，最好還是采用while循環(huán)結(jié)構(gòu)。一般而言，while語句更易于實現(xiàn)較為復(fù)雜的循環(huán)情況。

例6一籃雞蛋，不超過400個，若每次拿2個(或每次拿3、4、5、6個)，則籃里總剩下一個雞蛋，若每次拿7個，則剛好拿完，問籃里一共有多少個雞蛋？題意分析：這個問題和古代“韓信點兵”的問題類似。根據(jù)題意，我們可首先推斷出雞蛋的總數(shù)目必為奇數(shù)，故設(shè)雞蛋的總數(shù)n的初值為3，然后用3求余，若余數(shù)不為1則循環(huán)加2，直至余數(shù)為1時停止；再用4求余，若余數(shù)非1，則循環(huán)加6，直至余數(shù)為1時停止；再用5除，若余數(shù)不為1，則循環(huán)加12，直至余數(shù)為1時停止；再用6求余，若余數(shù)非1，則循環(huán)加60，直至余數(shù)為1時停止，最后用7求余，若余數(shù)不為零，就循環(huán)加60，直至余數(shù)為0，此時n的值就是所求的雞蛋總數(shù)。程序如下：程序運行結(jié)果:

Thereare301eggs.

當然，上述問題我們亦可用for語句實現(xiàn)，但確實有些費勁！讀者不妨一試。一個好的程序員，應(yīng)能在恰當?shù)臅r候，選擇適當?shù)恼Z句以實現(xiàn)自己的編程思想。希望大家在今后的學習與實踐中能不斷地總結(jié)、領(lǐng)悟，以提高自己的編程能力。4.2.6跳轉(zhuǎn)語句

C++提供了四種跳轉(zhuǎn)語句以供程序員在控制結(jié)構(gòu)中進行跳轉(zhuǎn)。它們是：

goto語句；

continue語句；

break語句；

return語句。

下面我們簡要闡述其語法與語義。

1．goto語句

goto語句的形式為

goto標號語句；

其中，標號語句的形式為：標識符：語句；

goto語句的語義是：跳轉(zhuǎn)到標號語句處。若它用在循環(huán)中，可一下跳出多重循環(huán)，但goto語句的跳轉(zhuǎn)區(qū)域只能在一個函數(shù)內(nèi)，即它只能跳轉(zhuǎn)到本函數(shù)的某個標號語句處。

goto語句可謂“臭名昭著”，因為它破壞程序的結(jié)構(gòu)性和可讀性。早在20世紀60年代，人們已發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的軟件開發(fā)項目的困難與失敗均由goto的使用不當造成。軟件工程專家Bohm和Jacopini通過研究表明：任何包含goto語句的程序總可以用不帶goto語句的辦法寫出來，并指出所有的程序都可以