Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп Страница 39

выбора альтернатив по строке следует использовать инструкцию if или ассоциативный массив (подробнее об этом речь пойдет в главе 21). Инструкция switch генерирует оптимизированный код для сравнения значения с набором констант. Для крупных наборов констант он обычно создает более эффективный код по сравнению с коллекцией инструкций if. Однако это значит, что значения меток разделов case должны быть разными константами. Рассмотрим пример.

int main() // метки разделов case должны быть константами

{

  // определяем альтернативы:

  int y = 'y'; // это может создать проблемы

  const char n = 'n';

  const char m = '?';

  cout << "Вы любите рыбу ?\n";

  char a;

  cin >> a;

  switch (a) {

  case n:

    // ...

    break;

  case y:  // ошибка: переменная метка раздела case

    // ...

    break;

  case m:

    // ...

    break;

  case 'n': // ошибка: дубликат метки раздела case

            // (значение метки n равно 'n')

    // ...

    break;

  default:

    // ...

    break;

  }

}

Часто для разных значений инструкции switch целесообразно выполнить одно и то же действие. Было бы утомительно повторять это действие для каждой метки из этого набора. Рассмотрим пример.

int main() // одна инструкция может иметь несколько меток

{

  cout << "Пожалуйста, введите цифру \n";

  char a;

  cin >> a;

  switch (a) {

  case '0': case '2': case '4': case '6': case '8':

    cout << " четная \n";

    break;

  case '1': case '3': case '5': case '7': case '9':

    cout << " нечетная \n";

    break;

  default:

    cout << " не цифра \n";

    break;

  }

}

 

 Чаще всего, используя инструкцию switch, программисты забывают завершить раздел case ключевым словом break. Рассмотрим пример.

int main() // пример плохой программы (забыли об инструкции break)

{

  const double cm_per_inch = 2.54; // количество сантиметров

                                   // в дюйме

  double length = 1;  // длина в дюймах или сантиметрах

  char unit = 'a';

  cout << "Пожалуйста, введите длину и единицу измерения (c или i):\n";

  cin >> length >> unit;

  switch (unit) {

  case 'i':

    cout << length << "in == " << cm_per_inch*length << "cm\n";

  case 'c':

    cout << length << "cm == " << length/cm_per_inch << "in\n";

  }

}

К сожалению, компилятор примет этот текст, и когда вы закончите выполнение раздела case с меткой 'i', просто “провалитесь” в раздел case с меткой 'c', так что при вводе строки 2i программа выведет на экран следующие результаты:

2in == 5.08cm

2cm == 0.787402in

Мы вас предупредили!

ПОПРОБУЙТЕ

Перепишите программу преобразования валют из предыдущего раздела, используя инструкцию switch. Добавьте конвертацию юаня и кроны. Какую из версий программы легче писать, понимать и модифицировать? Почему?

4.4.2. Итерация

Мы редко делаем что-либо только один раз. По этой причине в языках программирования предусмотрены удобные средства для многократного повторения действий. Эта процедура называется повторением или — особенно, когда действия выполняются над последовательностью элементов в структуре данных, — итерацией.

4.4.2.1. Инструкции while

В качестве примера итерации рассмотрим первую программу, выполненную на компьютере EDSAC. Она была написана Дэвидом Уилером (David Wheeler) в компьютерной лаборатории Кэмбриджского университета (Cambridge University, England) 6 мая 1949 года. Эта программа вычисляет и распечатывает простой список квадратов.

0 0

1 1

2 4

3 9

4 16

...

98 9604

99 9801

Здесь в каждой строке содержится число, за которым следуют знак табуляции ('\t') и квадрат этого числа. Версия этой программы на языке C++ выглядит так:

// вычисляем и распечатываем таблицу квадратов чисел 0–99

int main()

{

  int i = 0;   // начинаем с нуля

  while (i<100) {

    cout << i << '\t' << square(i) << '\n';

    ++i;       // инкрементация i (т.е. i становится равным i+1)

  }

}

Обозначение square(i) означает квадрат числа i. Позднее, в разделе 4.5, мы объясним, как это работает.

Нет, на самом деле первая современная программа не была написана на языке С++, но ее логика была такой же.

• Вычисления начинаются с нуля.

• Проверяем, не достигли ли мы числа 100, и если достигли, то завершаем вычисления.

• В противном случае выводим число и его квадрат, разделенные символом табуляции ('\t'), увеличиваем число и повторяем вычисления. Очевидно, что для этого необходимо сделать следующее.

• Способ для повторного выполнения инструкции (цикл).

• Переменная, с помощью которой можно было бы отслеживать количество повторений инструкции в цикле (счетчик цикла, или управляющая переменная). В данной программе она имеет тип int и называется i.

• Начальное значение счетчика цикла (в данном случае — 0).

• Критерий прекращения вычислений (в данном случае мы хотим выполнить возведение в квадрат 100 раз).

• Сущность, содержащая инструкции, находящиеся в цикле (тело цикла).

В данной программе мы использовали инструкцию while. Сразу за ключевым словом while следует условие и тело цикла.

while (i<100) // условие цикла относительно счетчика i

{

  cout << i << '\t' << square(i) << '\n';

  ++i; // инкрементация счетчика цикла i

}

Тело цикла — это блок (заключенный в фигурные скобки), который распечатывает таблицу и увеличивает счетчик цикла i на единицу. Каждое повторение цикла начинается с проверки условия i<100. Если это условие истинно, то мы не заканчиваем вычисления и продолжаем выполнять тело цикла. Если же мы достигли конца, т.е. переменная i равна 100, выходим из инструкции while и выполняем инструкцию, следующую за ней. В этой программе после выхода из цикла программа заканчивает