Слово else относится к ближайшему сверху слову if, находящемуся в том же блоке инструкций, но еще не связанному ни с каким другим словом else.

 

 

Между словами if и else должна находиться хотя бы одна инструкция. Поэтому в первой реализации последнего примера мы вынуждены были использовать так называемую “пустую инструкцию”, которая не имеет никакого изображения и располагается между записью выражения (p) и разделителем;. Вторая реализация этой схемы алгоритмы, основанная на инвертировании выражения p, является более корректной и эффективной.

В первой реализации последнего примера мы также использовали “пустую инструкцию”, так как после слова else (как и после слова if)также должна находиться хотя бы одна инструкция или блок инструкций. Если в первой реализации не записать слово else и пустую инструкцию вложенной инструкции if, а во второй реализации не оформить эту вложенную инструкцию if в виде блока, то будет реализована схема совершенно другого алгоритма:

В программах очень часто используется многоуровневое вложение if – инструкции так называемой “лесенкой”, схема алгоритма которой выглядит так:

 

Подобные схемы можно использовать для множественного выбора, однако для реализации такой схемы более подходит инструкция, рассмотренная в следующем параграфе.

Инструкция множественного выбора (switch)

 

Эта инструкция служит для ветвления программы во многих направлениях.

Ее синтаксис:

 

switch (< Выражение >)

{

case < Константа 1 >:

< Последовательность инструкций 1 >

break;

case < Константа 2 >:

< Последовательность инструкций 2 >

break;

……….

case < Константа N >:

< Последовательность инструкций N >

break;

default:

< Последовательность инструкций >

}

 

При совпадении значения выражения со значением одной из констант 1 – N будет выполнена соответствующая этой ветви последовательность инструкций. Инструкция break осуществляет прерывание выполнения инструкции switch и управление передается следующему за switch- инструкцией оператору. Если значение выражения не совпадет ни с одной из констант, то будут выполнены инструкции ветви default.

Ветвь default не обязательна. В случае отсутствия ветви default при несовпадении значения выражения ни с одной из констант не будет выполнена ни одна из инструкций оператора switch.

Значение выражения в инструкции switch обязательно должно быть либо целого, либо символьного типа (в принципе тип выражения может быть и логическим, но в этом случае выгоднее пользоваться if -инструкцией) – вещественные значения не допускаются.

Пример записи инструкции:

 

unsigned i;

cin >> i;

Switch (i)

{

case 0:

cout << "ноль\n";

break;

case 1:

cout << "один\n ";

break;

case 2:

cout << "два\n ";

break;

default:

cout << "много\n ";

}

 

Если в выбранной ветви будет отсутствовать инструкция break, то после выполнения инструкций этой ветви начнут выполняться инструкции следующей ветви до тех пор, пока не встретится инструкция break или не будет достигнут конец оператора switch. Например:

 

unsigned i;

cin >> i;

Switch (i)

{

case 0: cout << 0;

case 1: cout << 1;

case 2: cout << 2;

case 3: cout << 3;

case 4: cout << 4;

case 5: cout << 5;

}

 

В этом примере на экран будет выведена последовательность цифр, начинающаяся с цифры, введенной с клавиатуры.

Инструкция switch более эффективна, чем структура “лесенка”, реализованная с помощью вложенных инструкций if.

Цикл с предусловием (while)

 

Формат записи этой инструкции:

Или, если тело цикла представляет собой одиночную инструкцию:

И тому и другому варианту соответствует следующая схема алгоритма:

 

Выражение в этой инструкции может быть любого типа, значения которого можно трактовать как значения логического типа данных (bool). Это выражение определяет условие продолжения выполнения тела цикла, то есть, если значение этого выражения истинно (true или не равно 0), то тело цикла выполняется вновь, если же ложно (false или 0), то цикл заканчивается и управление передается следующей за циклом инструкции.

Очевидно, что тело цикла в этой инструкции может не выполниться ни разу, если при входе в цикл значение выражения будет соответствовать значению false или 0.

Для того чтобы цикл начал выполняться, необходимо перед началом цикла выполнить инициализацию его параметров так, чтобы значение выражения соответствовало значению true или было не равно 0.

Неправильное использование этой инструкции может привести к образованию бесконечного цикла (к зацикливанию программы). Такая ситуация возникает в том случае, когда значение выражения не меняется в процессе выполнения цикла. Для того чтобы избежать подобной ситуации, необходимо в теле цикла предусмотреть такие изменения параметров цикла, при которых, в конце концов, условие продолжения цикла перестанет выполняться, либо использовать принудительное завершение цикла с помощью инструкции break.

Рассмотрим некоторые примеры.

 

Пример 1. Необходимо в виде строки вывести на экран цифры от 0 до 9.

 

int k = 0; // На экран выведено k цифр

while (k <= 9) // Здесь используется логическое выражение

{

cout << k;

++k;

}

// На экран выведено k = 10 цифр: 0123456789

Формулировка условия продолжения цикла в этом примере может быть и другой:

k < 10 или k!= 9

Поскольку на каждом шаге цикла параметр цикла k увеличивает свое значение на 1 (начиная с 0), то после выполнения 10 шагов условие выполнения цикла (при любой формулировке из перечисленных) обязательно перестанет выполняться и цикл закончится.

Но вот, если в теле цикла не предусмотреть наращивание параметра k, то получим бесконечный цикл, в котором на экран будут выводиться одни нули:

 

int k = 0;

while (k <= 9)

{

cout << k;

}

 

Для остановки его нам придется принудительно прервать выполнение программы.

Причиной зацикливания может быть и неправильная формулировка условия продолжения цикла.

Пример 2. Необходимо в виде строки вывести на экран только нечетные числа из первого десятка.

 

int k = 1;

while (k!= 10)

{

cout << k << “\t”;

k += 2;

}

 

В этом примере выражение k!= 10 никогда не станет ложным, так как параметр цикла k при его увеличении на каждом шаге цикла на 2 будет иметь только нечетные значения. Правильной формулировкой условия является, например, такая: k < 10.

Пример 3. Для принудительного (досрочного) прекращения цикла можно использовать инструкцию break. Например:

 

while (< Выражение >)

{

< Инструкция 1 >;

if (< Ошибка >)

break;

< Инструкция 2 >;

}

< Инструкция 3 >;

 

Если при выполнении <Инструкции 1> возникает ошибка (о чем свидетельствует значение true выражения < Ошибка >), после которой выполнение цикла должно быть прекращено, выполняется инструкция break. При выполнении инструкции break цикл прекращается (< Инструкция 2 > выполнена не будет), и управление передается < Инструкции 3 >, следующей за оператором цикла.

Пример 4. Если в предыдущем примере при возникновении ошибки требуется только пропустить выполнение < Инструкции 2), а затем продолжить выполнение цикла, следует использовать инструкцию continue:

 

while (< Выражение >)

{

< Инструкция 1 >;

if (< Ошибка >)

continue;

< Инструкция 2 >;

}

 

При выполнении инструкции continue < Инструкция 2 > выполнена не будет, но цикл перейдет к выполнению следующей итерации (шага).

Инструкция continue на практике используется достаточно редко, так как обойтись без нее очень просто:

 

while (< Выражение >)

{

< Инструкция 1 >;

if (!< Ошибка >)

{

< Инструкция 2 >;

}

}

 

Надо только не забыть инвертировать выражение < Ошибка >.