Читать онлайн «Язык программирования C++. Пятое издание». Страница 66

for (int i = 0; /* нет условия */ ; ++i) {

 // обработка i; код в цикле должен остановить итерацию!

}

В заголовке for может также отсутствовать выражение. В таких циклах либо условие, либо тело должно делать нечто обеспечивающее итерацию. В качестве примера перепишем цикл while, читающий ввод в вектор целых чисел.

vector<int> v;

for (int i; cin >> i; /* нет выражения */ )

 v.push_back(i);

В этом цикле нет никакой необходимости в выражении, поскольку условие изменяет значение переменной i. Условие проверяет входной поток, поэтому цикл заканчивается, когда прочитан весь ввод или произошла ошибка ввода.

Упражнение 5.15. Объясните каждый из следующих циклов. Исправьте все обнаруженные ошибки.

(a) for (int ix = 0; ix != sz; ++ix) { /* ... */ }

    if (ix != sz)

     // ...

(b) int ix;

    for (ix != sz; ++ix) { /* ... */ }

(c) for (int ix = 0; ix != sz; ++ix, ++sz) { /* ... */ }

Упражнение 5.16. Цикл while особенно хорош, когда необходимо выполнить некое условие; например, когда нужно читать значения до конца файла. Цикл for считают циклом пошагового выполнения: индекс проходит диапазон значений в коллекции. Напишите идиоматическое использование каждого цикла, а затем перепишите каждый случаи использования в другой конструкции цикла. Если бы вы могли использовать только один цикл, то какой бы вы выбрали и почему?

Упражнение 5.17. Предположим, есть два вектора целых чисел. Напишите программу, определяющую, не является ли один вектор префиксом другого. Для векторов неравной длины сравнивайте количество элементов меньшего вектора. Например, если векторы содержат значения 0, 1, 1, 2 и 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 соответственно, ваша программа должна возвратить true.

Новый стандарт ввел упрощенный оператор for, который перебирает элементы контейнера или другой последовательности. Синтаксис серийного оператора for (range for) таков:

for (объявление : выражение)

 оператор

выражение должно представить некую последовательность, такую, как список инициализации (см. раздел 3.3.1), массив (см. раздел 3.5), или объект такого типа, как vector или string, у которого есть функции-члены begin() и end(), возвращающие итераторы (см. раздел 3.4).

объявление определяет переменную. Каждый элемент последовательности должен допускать преобразование в тип переменной (см. раздел 4.11). Проще всего гарантировать соответствие типов за счет использования спецификатора типа auto (см. раздел 2.5.2). Так компилятор выведет тип сам. Если необходима запись в элементы последовательности, то переменная цикла должна иметь ссылочный тип.

На каждой итерации управляющая переменная определяется и инициализируется следующим значением последовательности, а затем выполняется оператор. Как обычно, оператор может быть одиночным оператором или блоком. Выполнение завершается, когда все элементы обработаны.

Несколько таких циклов уже было представлено, но для завершенности рассмотрим цикл, удваивающий значение каждого элемента в векторе:

vector<int> v = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

// для записи в элементы переменная диапазона должна быть ссылкой

for (auto &r : v) // для каждого элемента вектора v

 r *= 2;          // удвоить значение каждого элемента вектора v

Заголовок for объявляет, что управляющая переменная цикла r связана с вектором v. Чтобы позволить компилятору самостоятельно вывести тип переменной r, используем спецификатор auto. Поскольку предполагается изменение значений элементов вектора v, объявим переменную r как ссылку. При присвоении ей значений в цикле фактически присваивается значение элементу, с которым связана переменная r в данный момент.

Вот эквивалентное определение серийного оператора for в терминах традиционного цикла for:

for (auto beg = v.begin(), end = v.end(); beg != end; ++beg) {

 auto &r = *beg; // для изменения элементов r должна быть ссылкой

 r *= 2;         // удвоить значение каждого элемента вектора v

}

Теперь, когда известно, как работает серийный оператор for, можно понять, почему в разделе 3.3.2 упоминалось о невозможности его использования для добавления элементов к вектору или другому контейнеру. В серийном операторе for кешируется значение end(). Если добавить или удалить элементы из последовательности, сохраненное значение end() станет неверным (см. раздел 3.4.1). Более подробная информация по этой теме приведена в разделе 9.3.6.

Оператор do while похож на оператор while, но его условие проверяется после выполнения тела. Независимо от значения условия тело цикла выполняется по крайней мере однажды. Его синтаксическая форма приведена ниже.

do

 оператор

while (условие);

После заключенного в скобки условия оператор do while заканчивается точкой с запятой.

В цикле do while оператор выполняется прежде, чем условие. Причем условие не может быть пустым. Если условие ложно, цикл завершается, в противном случае цикл повторяется. Используемые в условии переменные следует определить вне тела оператора do while.

Напишем программу, использующую цикл do while для суммирования любого количества чисел.

// многократно запрашивать у пользователя пары чисел для суммирования

string rsp; // используется в условии, поэтому не может быть

            // определена в цикле do

do {

 cout << "please enter two values: ";

 int val1 = 0, val2 = 0;

 cin >> val1 >> val2;

 cout << "The sum of " << val1 << " and " << val2

      << " = " << val1 + val2 << "\n\n"

      << "More? Enter yes or no: ";

 cin >> rsp;

} while (!rsp.empty() && rsp[0] != 'n');

Цикл начинается запросом у пользователя двух чисел. Затем выводится их сумма и следует запрос, желает ли пользователь суммировать далее. Ответ пользователя проверяется в условии. Если ввод пуст или начинается с n, цикл завершается. В противном случае цикл повторяется.

Поскольку условие не обрабатывается до окончания оператора или блока, цикл do while не позволяет определять переменные в условии.

do {

 // ...

 mumble(fоо) ;

} while (int foo = get_foo()); // ошибка: объявление в условии do

Если определить переменные в условии, то любое их использование произойдет прежде определения!

Упражнение 5.18. Объясните каждый из следующих циклов. Исправьте все обнаруженные ошибки.

(a) do

     int v1, v2;

     cout << "Please enter two numbers to sum:";

     if (cin >> v1 >> v2)

      cout << "Sum is: " << v1 + v2 << endl;

    while (cin);

(b) do {

     // ...

    } while (int ival = get_response());

(c) do {

     int ival = get_response();

    } while (ival);

Упражнение 5.19. Напишите программу, использующую цикл do while для циклического запроса у пользователя двух строк и указания, которая из них меньше другой.

Операторы перехода прерывают поток выполнения. Язык С++ предоставляет четыре оператора перехода: break, continue и goto, рассматриваемые в этой главе, и оператор return, который будет описан в разделе 6.3.

Оператор break завершает ближайший окружающий оператор while, do while, for или switch. Выполнение возобновляется с оператора, следующего непосредственно за завершаемым оператором.

Оператор break может располагаться только в цикле или операторе switch (включая операторы или блоки, вложенные в эти циклы). Оператор break воздействует лишь на ближайший окружающий цикл или оператор switch.

string buf;

while (cin >> buf && !buf.empty()) {