Цикл завершается, если хотя бы одно из условий перестает выполняться. После этого управление передается в строку 29, следующую за телом цикла.
Операторы break и continue
Часто бывает необходимо перейти на следующую итерацию цикла еще до завершения выполнения всех операторов тела цикла. Для этого используется оператор continue.
Кроме того, в ряде случаев требуется выйти за пределы цикла, даже если условия продолжения цикла выполняются. В этом случае используется оператор break.
Пример использования этих операторов приведен в листинге 7.4. Это несколько усложненный вариант уже знакомой игры. В этом случае, кроме меньшего и большего значений, предлагается ввести шаг и целевое значение. Как и в предыдущем примере, на каждой итерации цикла значение переменной small увеличивается на единицу. Значение large уменьшается на два, если меньшее число не кратно значению переменной шага (skip). Игра заканчивается, когда значение переменой small становится больше, чем значение large. Если значение переменной large совпадает с целевым значением (target), выводится сообщение и игра прерывается.
Цель игры состоит в том, чтобы угадать число, в которое "попадет" значение target.
Листинг 7.4. Использование break и continue
1: // Листинг 7.4.
2: // Пример использования операторов break и continue
3:
4: #include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: unsigned short small;
9: unsigned long large;
10: unsigned long skip;
11: unsigned long target;
12: const unsigned short MAXSMALL=65535;
13:
14: cout << "Enter a smail number: ";
15: cin >> small;
16: cout << "Enter a large number: ";
17: cin >> large;
18: cout << "Enter a skip number: ";
19: cin >> skip;
20: cout << "Enter a target number; ";
21: cin >> target;
22:
23: cout << "n"
24:
25: // установка условий продолжения цикла
26: while (small < large && large > 0 && small < MAXSMALL)
27:
28: {
29:
30: small++;
31:
32: if (small % skip == 0) // уменьшить значение large?
33: {
34: cout << "skipping on:" << small << endl;
35: continue;
36: }
37:
38: if (large == target) // проверка попадания в цель
39: {
40: cout << " Target reached!";
41: break;
42: }
43:
44: large-=2;
45: } // конец цикла
46:
47: cout << "nSmall: " << small << " Large: " << large << endl;
48: return 0;
49: }
Результат:
Enter a small number: 2
Enter a large number: 20
Enter a skip number: 4
Enter a target number: 6
skipping on 4
skipping on 8
Small: 10 Large: 8
Анализ: Как видим, игра закончилась поражением пользователя, поскольку меньшее значение превысило большее, а цель так и не была достигнута.
В строке проверяются условия продолжения цикла. Если значение переменной small меньше значения large, а также если large больше нуля и small не превышает значение константы SMALLINT, управление передается первому оператору тела цикла.
В строке 32 вычисляется остаток от деления значения переменной small на значение skip. Если значение small кратно skip, оператор continue запускает следующую итерацию цикла (срока 26). В результате такого перехода пропускается проверка целевого значения и операция уменьшения значения переменной large.
Сравнение значений target и large выполняется в строке 38. Если эти значения равны, игра заканчивается победой пользователя. В этом случае программа выводит сообщение о победе, работа цикла прерывается оператором break и управление передается в строку 46.
Использование конструкции while(true)
В качестве условия, проверяемого при переходе на очередную итерацию цикла, может выступать любое выражение, корректное с точки зрения синтаксиса языка C++. Цикл выполняется до тех пор, пока это выражение истинно. Для организации так называемых бесконечных циклов в качестве такого выражения применяется логическая константа true. Листинг 7.5 демонстрирует пример бесконечного цикла, выполняющего счет до десяти.
Листинг 7.5. Еще один пример использования оператора while
1: // Листинг 7.5.
2: // Пример "бесконечного" цикла
3:
4: #include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: int counter = 0;
9:
10: while (true)
11: {
12: counter++;
13: if (counter > 10)
14: break;
15: }
16: cout << "Counter: " << counter << "n";
17: return 0;
18: }
Результат:
Counter: 11
Анализ: Понятно, что условие продолжения цикла, заданное в строке 10, будет выполняться всегда. В теле цикла (строка 12) значение переменной counter увеличивается на единицу. Работа цикла продолжается до тех пор, показначение counter не превысит 10. Выполнение цикла прерывается оператором break в строке 14, и на экран выводится значение переменной counter (строка 16).
Несмотря на то что данная программа работает, ее структуру нельзя назвать оптимальной. Это типичный пример некорректного использования оператора while. Правильным решением была бы организация проверки значения counter в условии продолжения цикла.
Гибкий синтаксис языка C++ позволяет решить одну и ту же задачу множеством различных способов. Поэтому важно научиться выбирать средство, наиболее подходящее в конкретной ситуации.
Организация циклов с помощью конструкции do...while
При организации циклов с помощью оператора while возможна ситуация, когда тело цикла вообще не будет выполняться. Поскольку условие продолжения цикла проверяется в начале каждой итерации, при нарушении истинности выражения, задающего это условие, выполнение цикла будет прервано еще до запуска первого оператора тела цикла. Пример такой ситуации приведен в листинге 7.6.
Листинг 7.6. Преждевременное завершение цикла с while
1: // Листинг 7.6.
2: // Если условие продолжения цикла не выполняется,
3: // тело цикла пропускается.
4:
5: #include <iostream.h>
6:
7: int main()
8: {
9: int counter;
10: cout << "How many hellos?: ";
11: cin >> counter;
12: while (counter > 0)
13: {
14: cout << "Hello!n";
15: counter--;
16: }
17: cout << "Counter is OutPut: " << counter;
18: return 0;
19: }
Результат:
How many hellos?: 2
Hello!
Hello!
Counter is 0utPut: 0
How many hellos?: 0
Counter is 0utPut: 0
Анализ: В строке 10 вам предлагается ввести начальное значение счетчика, которое записывается в переменную counter. В строке 12 это значение проверяется, а затем в теле цикла уменьшается на единицу. При первом запуске программы начальное значение счетчика равнялось двум, поэтому тело цикла выполнялось дважды. Во втором случае было введено число 0. Понятно, что в этом случае условие продолжения цикла не выполнялось и тело цикла было пропущено. В результате приветствие не было выведено ни разу.
Как же поступить, чтобы сообщение выводилось по крайней мере один раз? С помощью оператора while это сделать невозможно, так как условие проверяется еще до выполнения тела цикла. Один из способов решения этой проблемы — использование оператора if для контроля начального значения переменной counter.
If (counter < 1) // контроль начального значения
counter = 1;
Правда, это довольно <<корявый>> выход из ситуации.
Использование конструкции do...while
При использовании конструкции do...while условие проверяется после выполнения тела цикла. Это гарантирует выполнение операторов цикла по крайней мере один раз. В листинге 7.7 приведен измененный вариант предыдущей программы, в котором вместо оператора while используется конструкция do...while.
Листинг 7.7. Использование конструкции do...while
1: // Листинг 7.7.
2: // Пример использования конструкции do...while
3:
4: include <iostream.h>
5:
6: int main()
7: {
8: int counter;
9: cout << "How many hellos? ";
10: cin >> counter;
11: do
12: {
13: cout << "Hellon";
14: counter--;
15: } while (counter >0 );
16: cout << "Counter is: " << counter << endl;
17: return 0;
18: }
Результат:
How many hellos? 2
Hello
Hello
Counter is: 0
Анализ: В строке 9 пользователю предлагается ввести начальное значение счетчика, которое записывается в переменную counter. В конструкции do.. while условие проверяется в конце каждой итерации, что гарантирует выполнение тела цикла по меньшей мере один раз. В строке 13 на экран выводится текст приветствия, а в строке 14 значение переменной counter уменьшается на единицу. Условие продолжения цикла проверяется в строке 15. Если оно истинно, выполняется следующая итерация цикла ,(строка 13). В противном случае цикл завершается и управление передается в строку 16.
