5. Измените класс Employee так, чтобы можно было инициализировать данные-члены age, YearsOfService и Salary в процессе "создания" служащего.
6. Жучки: что неправильно в следующем объявлении?
class Square
{
public:
int Side;
}
7. Жучки: что весьма полезное отсутствует в следующем объявлении класса?
class Cat
{
int GetAge() const;
private:
int itsAge;
};
8. Жучки: какие три ошибки обнаружит компилятор в этом коде?
class TV
{
public:
void SetStation(int Station);
int GetStation() const;
private:
int itsStation;
};
main()
{
TV myTV;
myTV.itsStation = 9;
TV.SetStation(10);
TV myOtherTv(2);
}
День 7-й. Циклы
Структура любой программы состоит из комбинации множества ветвлений и циклов. На четвертом занятии вы научились организовывать ветвление программы с помощью оператора if. Сегодня вы узнаете:
• Что такое циклы и как они используются
• Каковы методы организации циклов
• Как избежать чрезмерной вложенности конструкций if/else
Организация циклов
Для решения ряда задач часто требуется многократное выполнение одних и тех же действий. На практике это реализуется с помощью рекурсивных (см. занятие 5) или итеративных алгоритмов. Суть итеративного процесса заключается в повторении последовательности операций нужное количество раз.
История оператора goto
В те годы, когда программирование находилось еще на начальной стадии развития, использовались только небольшие по размеру и достаточно примитивные программы. Нельзя было назвать приятным и сам процесс их разработки. В таких программах циклы состояли из метки, последовательности команд и оператора безусловного перехода.
В C++ меткой называют идентификатор, за которым следует двоеточие (:). Метка всегда устанавливается перед оператором, на который необходимо будет передать управление. Для перехода на нужную метку используется оператор goto, за которым следует имя метки. Пример использования оператора goto приведен в листинге 7.1.
Листинг 7.1. Организация цикла с помощью оператора goto
1: // Листинг 7.1.
2: // Организация цикла с помощью goto
3:
4: #include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: int counter = 0; // инициализация счетчика
9: loop: counter++; // начало цикла
10: cout.<< "counter: " << counter << "n";
11: if (counter < 5) // проверка значения
12: goto loop; // возвращение к началу
13:
14: cout << "Complete. Counter: " << counter << ".n";
15: return 0;
16: }
Результат:
counter: 1
counter: 2
countor: 3
counter: 4
counter: 5
Complete. Counter: 5.
Анализ: В строке 8 переменная counter инициализируется нулевым значением. Метка loop: в строке 9 показывает начало цикла. На каждой итерации значение counter yвeличивaeтcя на единицу и выводится на экран. В строке 11 выполняется проверка значения переменной counter. Если оно меньше пяти, значит условие выполняется и управление передается оператору goto, в результате чего осуществляется переход на строку 9. Итеративный процесс выполняется до тех пор, пока значение переменной counter не достигнет пяти. После этого программа выходит за пределы цикла и на экран выводится окончательный результат.
Почему следует избегать оператора goto
Со временем нелестные высказывания в адрес оператора goto участились, впрочем, вполне заслуженно. С помощью оператора goto можно осуществлять переход в любую точку программы — вперед или назад. Такое беспорядочное использование этого оператора привело к появлению запутанных и абсолютно непригодных для восприятия программ, получивших жаргонное название "спагетти". Поэтому последние двадцать лет преподаватели программирования во всем мире твердили студентам одну и ту же фразу: "Никогда не используйте оператор goto".
На смену оператору goto пришли конструкции с несколько более сложной структурой, но и с более широкими возможностями: for, while и do...while. Несмотря на то что после полного искоренения оператора goto структура программ значительно прояснилась, негативные высказывания в его адрес следует признать преувеличенными. Как любой инструмент программирования, при правильном использовании оператор goto может оказаться достаточно полезным. В силу этого комитет ANS1 принял решение оставить этот оператор в языке. Правда, вместе с этим родилась шутка: "Дети! Использование этого оператора в домашних условиях небезопасно!"
Организация циклов с помощью оператора while
В циклах, организованных с помощью оператора while, выполнение последовательности операций продолжается до тех пор, пока условие продолжения цикла истинно. В примере программы в листинге 7.1 значение переменной counter увеличивалось до тех пор, пока не стало равным пяти. Листинг 7.2 демонстрирует тот же алгоритм, реализованный с помощью оператора while.
Листинг 7.2. Организация цикла с помощью оператора while
1: // Листинг 7.2.
2: // Организация цикла с помощью оператора while
3:
4: #include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: int counter = 0; // присвоение начального значения
9:
10: while(counter < 5) // проверка условия продолжения цикла
11: {
12: counter++; // тело цикла
13: cout << " counter: " << counter << ";n";
14: }
15:
16: cout << " Complete. Counter: " << counter << ".n";
17: return 0;
18: }
Результат:
counter: 1
counter: 2
counter: 3
counter: 4
counter: 5
Complete. Counter: 5.
Анализ: Эта несложная программа показывает пример организации цикла с помощью оператора while. В начале каждой итерации проверяется условие, и, если оно выполняется, управление передается на первый оператор цикла. В нашем примере условию продолжения цикла удовлетворяют все значения переменной counter, меньшие пяти (строка 10). Если условие выполняется, запускается следующая итерация цикла. В строке 12 значение счетчика увеличивается на единицу, а в строке 13 выводится на экран. Как только значение счетчика достигает пяти, тело цикла (строки 11 — 14) пропускается и управление передается в строку 15.
Сложные конструкции с оператором while
Сложность логического выражения, являющегося условием в операторе while, не ограничена. Это позволяет использовать в конструкции while любые логические выражения C++. При построении выражений допускается использование логических операций: && (логическое И), 11 (логическое ИЛИ), а также ! (логическое отрицание). В листинге 7.3 показан пример использования более сложных условий в конструкциях с оператором while.
Листинг 7.3. Сложные условия в конструкциях while
1: // Листинг 7.3.
2: // Сложные условия в конструкциях while
3:
4: include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: unsigned short small;
9: unsigned long large;
10: const unsigned short MAXSMALL=65535;
11:
12: cout << "Enter a small number: ";
13: cin >> small;
14: cout << "Enter a large number: ";
15: cin >> large;
16:
17: cout << "small: " << small << "...";
18:
19: // на каждой итерации проверяются три условия
20: while (small < large && large > 0 && small < MAXSMALL)
21: {
22: if (small % 5000 == 0) // после каждых 5000 строк выводится точка
23: cout << ".";
24:
25: small++;
26:
27: large-=2;
28: }
39:
30: cout << "nSmall: " << small << " Large: " << large << endl;
31: return 0;
32: }
Результат:
Enter а small number: 2
Enter а large number: 100000
small: 2
Small: 33335 Large: 33334
Анализ: Программа представляет собой простую логическую игру. Вначале предлагается ввести два числа — small и large. После этого меньшее значение увеличивается на единицу, а большее уменьшается на два до тех пор, пока они не "встретятся". Цель игры: угадать число, на котором значения "встретятся".
В строках 12—15 осуществляется ввод значений. В строке 20 проверяется три условия продолжения цикла.
1. Значение переменной small не превышает значения large.
2. Значение переменной large неотрицательное и не равно нулю.
3. Значение переменной small не превышает значения константы MAXSMALL.
Далее, в строке 23, вычисляется остаток от деления числа small на 5000, причем значение переменной small не изменяется. Если small делится на 5000 без остатка, результатом выполнения этой операции будет 0. В этом случае для визуального представления процесса вычислений на экран выводится точка. Затем в строке 26 значение переменной small увеличивается на 1, а в строке 28 значение large уменьшается на 2.
