第三章C的流程控制.ppt

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1、第三章,C+程序的流程控制,第三章 C+程序的流程控制,本章内容主要有:流程控制与程序结构 条件分支结构 循环结构 其他流程控制,学习的目 掌握流程控制与程序结构 掌握条件分支结构 掌握循环结构 了解其他流程控制,第三章 C+程序的流程控制,3.1 流程控制与程序结构,高级语言源程序的基本组成单位是语句。在C+程序中，语句是最小的可执行单元，一条语句由一个分号结束。C+程序的语句按其功能可以划分为两类：操作运算语句 流程控制语句为了能更好的发挥程序强大的功能。就需要有对程序流程进行控制的语句。基本的控制结构有三种：顺序结构，选择结构，循环结构,3.1 流程控制与程序结构,1 顺序结构顾名思义，

2、所谓顺序结构，就是指按照语句在程序中的先后次序一条一条的顺次执行。顺序控制语句是一类简单的语句，上述的操作运算语句即是顺序控制语句，包括表达式语句，输入/输出等。示意图如书图3-1所示。,3.1 流程控制与程序结构,2 条件分支结构顺序结构就像是一条流水线，将程序语句逐一执行，更多的时候我们需要对程序环境进行判断，当满足一定条件的，去执行相应的命令，这就要用到条件结构。条件结构语句分两种：条件分支语句if和开关语句switch。,3.1 流程控制与程序结构,3 循环结构当程序中有重复的工作要做时，就需要用到循环结构。它的应用使得大量重复的工作变得更容易，提高了程序的效率。C+提高了三种循环语句

3、：while、do while和for上述程序结构的一个共同的特点是：只有一个入口和一个出口，因此程序结构之间的衔接非常简单：一个结构的出口就是另一结构的入口。,3.2 条件分支结构,1.if语句 if语句的语法格式为：if（条件表达式）或：if（条件表达式）语句；语句序列；它的意义为：如果条件表达式进行一次测试，且测试为真，则执行后面的语句。当语句序列只包含一条语句时，包围该语句序列的花括号可以省略。,例如：判断用户的输入，如果输入的数值大于0，则在屏幕上显示“正数”。#includevoid main()int a;cina;if(a0)cout”正数”endl;,2.空语句 编译器必须在

4、if条件表达式的后面找到一个作为语句结束符的分号“；”，以标志if语句的结束。这样，如果是下面的代码：if（条件表达式）；/空语句做if中的语句语句；则不管条件表达式为真为假，总是接着执行分号后的语句。即相当于if语句不做任何事。,3.2 条件分支结构,3.2 条件分支结构,3.ifelse语句ifelse语句的语法格式为：if（条件表达式）语句序列1；else 语句序列2；它的意义为：如果“条件表达式”的判断结果为真，则执行语句序列1；如果“条件表达式”的判断结果为假，则执行语句序列2。,判断用户的输入，如果输入的数值大于0，则在屏幕上显示“正数”；否则在屏幕上显示“不是正数”。#inclu

5、devoid main()int a;cina;if(a0)cout”正数”endl;else cout”不是正数”endl;,if语句中也可以包含if语句，这就构成了if语句的嵌套。当多个ifelse语句嵌套时，为了防止出现二义性，C+语言规定，由后向前使每一个else都与其前面的最靠近它的if配对。如果一个else的上面又有一个未经配对的else，则先处理上面的（内层的）else的配对。,3.2 条件分支结构,例如：判断a、b、c三个数中的最大值。if(ab)if(ac)max=a;else max=c;else if(bc)max=b;else max=c;,3.2条件分支结构,当多个i

6、felse语句嵌套时，在容易误解的地方可以按照语法关系加上花括号来标识逻辑关系的正确性。如上例可以改写为：if(ab)if(ac)max=a;else max=c;else if(bc)max=b;else max=c;,在将两种格式的if语句混合起来进行嵌套，一定要注意正确理解其含义。如：x=9;if(x2)if(x2)if(x2)if(x4)x=35;else x=78;if与else匹配依据最近分配原则，即else与最近没有匹配的if相匹配。,3.2条件分支结构,4 多分支if语句实质是在双分支的else语句中嵌入另一个if语句。格式：if(表达式1)语句1；else if(表达式2)语

7、句2；else if(表达式3)语句3；-else语句n;这种语句将分别对各表达式依次进行测试，直到表达式为真时转去执行其后的相关语句，并由此退出条件结构。当所有表达式不成立，则执行最后的“语句n”。,例子（多用户密码程序）：3个人都可以进入某一程序，分别使用不同的密码进行登陆。如果密码正确，显示相应的欢迎词，否则一声响铃退出程序。#includevoid main()int key;coutkey;if(key=123)cout欢迎您，Rose.n;else if(key=246)cout欢迎您，Joe.n;else if(key=999)cout欢迎您，David.n;else cout密

8、码错误!n程序终止07n;,注意：当嵌套较多（分支较多）时，程序会显得非常繁琐、可读性差、容易出错。这时通常使用C+的switch语句。,3.2条件分支结构,4 switch语句switch语句又称为开关语句，它的用途类似多分支的if 语句。但这种多路选择仅取决于表达式的不同值;用switch语句更加直观。switch语句的语法格式为：switch（整数表达式）case 常量表达式1：；case 常量表达式2：；case 常量表达式n：；default：；,3.2条件分支结构,语句执行时，先对switch后的表达式进行计算，将结果与case后的常量表达式进行比较，如果相等，则转去执行该case

9、后的语句，最后由中断语句break跳出整个switch语句。没有break，则执行完case语句，还接着执行后面的case的语句序列。其中，default是一个可选的语句，可以不用。当所有case都不能与switch相匹配时，转去执行default后面的语句。注意：表达式只能是整型、字符型或枚举型，常量表达式的类型必须与switch中的表达式类型一致。,例如，根据考试成绩的等级输出百分制分数段：char grade;/.switch(grade)caseA:cout“85100n”;break;caseB:cout“7084n”;break;caseC:cout“6069n”;break;ca

10、seD:cout“60n”;break;default:cout“errorn”;break;若grade的值为A，则程序的输出结果为：85100,3.2条件分支结构,几点说明：（1）default语句是可缺省的。（2）switch后面括号中的表达式只能是整型、字符型或枚举 型表达式。（3）在各个分支中的break语句起着退出switch语句的作用。（4）case语句起标号的作用。标号不能重名。（5）可以使多个case语句共用一组语句序列。（6）各个case（包括default）语句的出现次序可以任意。（7）每个case语句中不必用，而整体的switch结构一定要写一对花括号。（8）switc

11、h结构也可以嵌套。,例子:多用户密码程序（用switch语句进行改进）：#includevoid main()int key;coutkey;switch(key)case 123:cout欢迎您，Rose.n;break;case 246:cout欢迎您，Joe.n;break;case 999:cout欢迎您，David.n;break;default:cout密码错误!n程序终止!an;,3.3循环控制语句,C+提供了三种循环控制语句：while语句，dowhile语句，for语句。三种语句都由相似的三部分组成：进入循环的条件，循环体，退出循环的条件；完成的功能也类似。所不同的只是三者进

12、入与退出循环的方式不同。while语句：当条件满足时进入，重复执行循环体，直到条件不满足时退出。dowhile语句：无条件进入，执行一次循环体后判断是否满足条件，当条件满足时重复执行循环体，直到条件不满足时退出。for语句：当循环变量在指定范围内变化时，重复执行循环体，直到循环变量超出了指定的范围时退出。,3.3循环控制语句,1.while循环格式：while(条件表达式)语句;/循环体条件表达式：整型、字符型、浮点型和双精度型，通常为关系表达式或逻辑表达式。语句：可以单语句、复合语句和空语句，称循环体，当循环体用单语句写不下时用复合语句。,3.3循环控制语句,它的执行过程：对条件表达式求值，

13、若值为真（非0）则执行步骤，否则转步骤；执行循环体中的语句；返回；终止循环，去执行while语句的下语句。其执行的流程图如书所示。特点：先判断，后执行。,例子（计算100之内的奇数之和）：#includevoid main()int n=1;/奇数int sum=0;/奇数的累加和while(n100)/n不能超过100sum+=n;/累加 n+=2;/修改为下一个奇数cout100之内的奇数和是:sum;利用循环对n进行判断，当n100时，更新总和sum的值为sum的原值加上n的值。然后n自增2，再判断循环条件是否成立，直到n大于100时结束循环。在这个程序中条件表达式中的n起到了控制循环何

14、时结束的作用。在循环体中，要为这样的控制变量赋新值要确保它的值最终能让条件表达式为假。否则，进入死循环。,计算sum=1+2+3+10的dowhile循环结构如下：sum=0;i=1;/循环变量初始化do/循环体 sum=sum+i;i+;/改变循环变量的值 while(i=10)/判断条件 与while语句不同的是：while语句有可能一次都不执行循环体，而dowhile循环至少执行一次，因为直到程序到达循环体的尾部遇到while时，才知道继续条件是什么。,3.3循环控制语句,注意：（1）如果循环体包含一个以上的语句，则应该用花括号括起来，以块语句形式出现。（2）仔细定义循环变量的初始值和判

15、断条件的边界值。（3）对条件表达式的计算总是比循环体的执行多一次。这是因为最后一次判断条件为假时不执行循环体。（4）当循环体不实现任何功能时，要使用空语句作为循环体，表示为：while（条件表达式）；（5）循环体中，改变循环变量的值很重要。如果循环变量的值恒定不变，或者当条件表达式为一常数时，将会导致无限循环（也即死循环）。若要退出一个无限循环，必须在循环体内用break等语句退出。,3.3循环控制语句,2.do while循环格式：do 语句/循环体while(条件表达式)；/；不能少条件表达式及语句的规格同while语句一样。它的执行过程：执行一遍循环体；对条件表达式求值，若值为真（非0）

16、则执行步骤，否则转步骤；终止循环，去执行do while语句的下一语句。其执行的流程图如书所示。特点：先执行，后判断。,例子（计算100之内的奇数之和用do while循环结构）#includevoid main()int n=1;int sum=0;dosum+=n;n+=2;while(n100);cout100之内的奇数和是:sum;,计算sum=1+2+3+10的dowhile循环结构如下：sum=0;i=1;/循环变量初始化do/循环体 sum=sum+i;i+;/改变循环变量的值 while(i=10)/判断条件 与while语句不同的是：while语句有可能一次都不执行循环体，而

17、dowhile循环至少执行一次，因为直到程序到达循环体的尾部遇到while时，才知道继续条件是什么。,3.3循环控制语句,3.for 循环for循环是一种比较特殊的循环体，它能将循环变量初始化、循环体条件以及循环变量的改变都放在同一行语句中。格式for(表达式1；表达式2；表达式3)语句/循环体表达式1为循环变量赋的初值，表达式2为循环条件，表达式3为循环变量进行改变。,执行过程：对表达式1求值；对表达式2求值，若真则执行步骤；执行循环体；对表达式3求值；转去执行；结束循环，去执行for语句的下一语句。,3.3循环控制语句,例如，计算sum=1+2+3+10的for循环结构如下：sum=0;f

18、or(i=1;i=10;i+)/初始化，判断条/件，修改方式，步长都在顶部描述 sum+=i;/循环体相对简洁由此例可见，for语句将循环体所用的控制都放在循环顶部统一表示，显得更直观。,3.3循环控制语句,除此之外，for语句还充分表现了其灵活性。比如，表达式3并不仅限于修正循环变量的值，还可以是任何操作。例如：for(sum=0,i=1;i=10;sum+=i,i+);注意，此时for语句没有循环体，也即循环体是一个空语句。,有时，表达式2被省略。即不判断循环条件，循环无终止进行下去。这时候，需要在循环体中有跳出循环的控制语句。最简单的表示无限循环的方式如下：for（；）/分号不能省略三个

19、表达式都可省略。即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不变化，无终止执行循环体的语句。此时为无限循环，需要用别的方法退出，如return,break,goto等。,3.3循环控制语句,例子（韩信点兵）：内容是：韩信带兵不足百人，3人一行排列多一个，7人一行排列多两个，5人一行排列正好。根据题意，可以根据for循环的计数特点，将可能的数一一列出，计算正确，则为人数。,#includevoid main()int i,a,b,c;for(i=1;i100;i+)a=i%3;b=i%5;c=i%7;if(a=1,在循环体中，求出I除以3，5，7的余数，用语句“if(a=1&b=0&c=

20、5)”判断是否合题意，符合则输出。,3.3循环控制语句,4 循环结构的特殊控制：break和continue的使用 中断语句breakbreak语句在前面学习switch的已经用过，通常都与条件语句结合使用，作为循环语句的出口。实际上，break语句不仅可用于跳出switch语句，还可以跳出循环，但当条件成立时只能跳出其所在循环，不能跳出外层循环。,例子：从就键盘接收10个数，求它们的平方根，若遇到负数就终止程序。#include#includevoid main()int i=1,num;double root;while(inum;if(num0)/若num是复数则退出循环 break;r

21、oot=sqrt(num);coutroot;i+;,这个程序有两个出口。负数退出循环，这是一个出口。当I值为11时表示以执行10次，循环终止。这是第二个出口。,3.3循环控制语句,接续语句continuecontinue称为接续语句，它用在循环中，表示结束本次循环，即忽略循环中余下的没有执行的语句，直接进入下一次循环。continue语句和break语句的区别是：continue语句只结束本次循环，而不是终止整个循环的执行。而break语句则是结束本次循环，不再进行条件判断。,#include#includevoid main()int i=1,num;double root;while(i

22、num;if(num0)cout无效数!;/若num是负数则回到循环开始处continue;root=sqrt(num);coutroot;i+;,例如：输出1100之间的不能被7整除的数。for(int i=1;i=100;i+)if(i%7=0)continue;cout i endl;当i被7整除时，执行continue语句，结束本次循环，即跳过cout语句，转去判断i=100是否成立。只有i不能被7整除时，才执行cout函数，输出i。,3.4 其他流程控制,1.goto（无条件转向语句）goto为无条件转向语句，可以控制程序流程转向到指定标号名称的地方。格式：goto 标号名；/为合法

23、的标识符-标号名：语句；标号与goto语句在同一个函数中，可以在goto语句的前面和后面。goto 语句与if语句一起使用，满足条件时跳出多重循环。而break和continue仅包含它的本次循环有效。,如：int a=1,b=0;LABEL:a+;b+=a;if(a100,结束循环。执行if后面的语句。注意：任意的转向使程序结构受到破坏，导致程序流向无规律，破坏程序的易读性。,例如：求1加到10的总和。i=1;sum=0;loop:sum+=i+;if(i=10)goto loop;cout“the sum is”sumendl;,3.4 其他流程控制,2.返回语句returnreturn作为返回语句，用于结束函数的运行，返回到函数调用处。格式：return;/用于无返回值函数，结束函数的运行 return 表达式；/用于有返回值的函数，来结束函数运行，并把表达式的值返回到调用处。,