Оператор цикла с предусловием

Программирование задачи

Анализ алгоритмов, реализующих циклы с пред- и пост-условиями, позволяет сделать вывод, что их программирование (выполнение блоков проверки условия) возможно с использованием укороченного оператора условной передачи управления вида if(усл_выр) goto m.

Однако современный стиль программирования не рекомендует использование оператора безусловной передачи управления. Поэтому составление программ требует использования специальных конструкций языка Си – операторов цикла, позволяющих реализовать каждую из полученных схем алгоритма – цикл с предусловием, цикл с постусловием, цикл с параметром.

В Си существуют три оператора цикла. Каждый из них соответствует основному требованию структурирования – имеет один вход и один выход.

Предназначен для реализации в программе варианта цикла с предусловием – проверки текущего значения параметра цикла на соответствие диапазону изменения с реализацией тела цикла, если условие выполняется, и выходу из цикла при его невыполнении.

Структура оператора

while(усл_выр)

{

тело

цикла

}

где while – ключевое слово (пока);

усл_выр – выражение, определяющее проверку условия повторения цикла;

() – ограничители выражения;

тело цикла – совокупность повторно вычисляемых операторов;

{ } – ограничители тела цикла.

Первая строка оператора называется заголовком цикла.

Рис. 5.7. Развёрнутые изображения циклов:

а – с предусловием, б – с постусловием, в – с параметром

Оператор выполняется следующим образом:

· вычисляется условное выражение (усл_выр);

· если выражение истинно (результат не равен нулю) – выполняется тело цикла и управление передается в заголовок для очередной проверки усл_выр;

· если усл_выр ложно (результат равен нулю) – тело цикла не выполняется и управление передается оператору, записанному под ним.

Выход из оператора цикла по результатам проверки условного выражения называется естественным (нормальным) выходом.

Схема выполнения оператора

while(усл_выр)

ЛОЖЬ ИСТИНА

{

тело

цикла

}

Стрелки определяют последовательность работы оператора в зависимости от результатов проверки условного выражения – ИСТИНА или ЛОЖЬ.

Например, фрагмент программы

...

while(zi <= b) /* заголовок цикла */

{

yi = sin(xi); /* вычисления в */

zi = 2.* yi; /* теле цикла */

}

sum = 0.;

...

предписывает повторение вычислений yi и zi пока zi <= b. Как только условие перестанет выполняться, произойдет нормальный выход из цикла – управление передастся оператору sum = 0.

Правила записи и выполнения

1. В качестве усл_выр могут использоваться любые выражения Си. Арифметические, например (sin(b) + 0.5), (2 * c – d / f), (a) или простые (составные) логические выражения, например (а!= b), (sin(x) < b), (x <= a && x >= b).

2. Тело цикла может оформляться одним составным или одним простым оператором, например:

while(yi >= b | | yi <= c) { yi=2. * cos(xi); printf(“ %f %f”, xi, yi); }

while(xi<=a) xi=sin(ci); или while(xi<=a) xi=sin(ci);

3. В теле цикла возможно использование специальных операторов break, goto, continue, обеспечивающих искусственный (принудительный) выход из цикла. Оператор break прекращает выполнение цикла и передает управление оператору, записанному непосредственно под телом цикла. Оператор goto m организует выход из цикла с передачей управления оператору, помеченному его меткой. Оператор continue прерывает выполнение тела цикла и возвращает управление заголовку цикла, например:

while(a > b) { ... if(c < a) break; ... } d = 15.;

while(a > b) { ... if(c < a) goto k; ... } d = 15.; ... k: d=12.;

while(a > b) { ... if(c < a) continue; ... } d = 15.;

Первый фрагмент предписывает искусственный выход из цикла при выполнении в теле цикла условия c < a с передачей управления оператору d = 15. Второй – нарушает естественный порядок вычисления тела цикла при c < a с передачей управления оператору d=12., помеченному меткой k. Третий прерывает выполнение тела цикла по тому же условию, но управление возвращается заголовку цикла.

4. В теле цикла возможно использование других (вложенных) операторов цикла.

Вывод: оператор while позволяет программировать арифметические циклы с предусловием, например, представленные схемами рис. 5.4 (блоки 5, 6, 7, 8, 9); рис. 5.7а (блоки 5, 6, 7, 8), при условии, что начальное значение параметра цикла (блок 4) задается до входа в цикл, а изменение параметра (блок 8) осуществляется в теле цикла.

Дата добавления: 2014-01-07