C++学习笔记——第四天程序控制结构

阳光穿透心脏的1/2处 2022-05-14 06:20 189阅读 0赞

**目标**

*  了解C++的面向过程的结构化设计方法
 *  熟练掌握C++支持的三种程序结构：顺序结构，选择结构，循环结构
 *  掌握转向语句的功能及其使用

## 顺序结构 ##

顺序结构是指按照所有语句出现的顺序先后执行，先出现的先执行，后出现的后执行。顺序结构的语句一般包含三种：表达式语句；输入语句；输出语句。

**表达式语句**  
一般形式：  
表达式;  
复合语句  
\{  
<语句1>  
<语句2>  
……  
<语句n>  
\}

**输入语句**  
C++没有提供输入/输出语句。其输入/输出功能由函数(scanf,printf)或流控制来实现。  
输入/输出流（I/O流）是输入或输出的一系列字节。C++定义了包含重载运算符。“<<”和”>>”的iostream类。

#include<iostream>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int a;
        cin>>a; //输入语句
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70]

**输出语句**

#include<iostream>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        cout<<"Hello.\n";   //输出语句
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 1]

**格式控制符**

*  flags：该函数一般有以下两种形式，第一种形式是通过参数1Flags重新设置标志字并返回原来的标志字；另一种形式是通过无参数的flags函数返回当前的标志字。  
    long flags(long 1Flags);  
    long flags();
 *  setf:该函数一般也有以下两种形式：第一种形式是通过参数1Flags来设置指定的格式控制标志位；第二种形式是用来设置指定的格式控制标志位的值  
    long setf(long 1Flags);  
    long setf(long 1Flags,long 1Mask);
 *  unsetf：该函数一般形式如下，这种形式是通过参数1Flags来清除指定的格式控制标志位（使那些位的值为“0”）  
    long unsetf(long 1Flags);
 *  fill：函数一般有以下两种形式，第一种形式是将填充字符设置为cFill，并返回原填充字符；第二种形式是通过无参数的fill函数返回当前的填充字符。  
    char fill(char cFill);  
    char fill();
 *  precision：该函数形式一般也有以下两种，第一种形式是设置浮点数精度为np，并返回原精度；第二种形式是通过无参数的precision函数返回当前的浮点数精度。  
    int precision（int np）；  
    int precision（）；
 *  width：该函数的形式一般也有以下两种，第一种形式设置当前显示数据的域宽nw，并返回原域宽；第二种形式是通过无参数的width函数返回当前显示数据的域宽。  
    int width(int nw);  
    int width();  
    例如：  
    控制不同进制的进出。

#include<iostream>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int a=1000;
        cout<<"默认下："<<a<<endl;
        cout<<"十进制下："<<dec<<a<<endl;
        cout<<"八进制下："<<oct<<a<<endl;
        cout<<"十六进制下："<<hex<<a<<endl;
    
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 2]

控制输出宽度

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int a =1234567890;
        double b = 123.45;
        cout<<setw(10)<<a<<endl;
        cout<<setw(10)<<b<<endl;
        cout<<setw(8)<<b<<endl;
        cout<<setw(6)<<b<<endl;
        cout<<setw(4)<<b<<endl;
    
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 3]  
宽度达不到setw控制符中设定的宽度时，将在输出内容前面填补空格，大于控制符中设定的宽度时，系统将全部予以输出。

控制输出精度

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        double a =1.23456789;
        cout<<a<<endl;
        cout<<setprecision(3)<<a<<endl;
        cout<<setprecision(10)<<a<<endl;
    
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 4]

![这里写图片描述][70 5]

**应用示例**

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        const double Num = 123.4567;
        cout.flags(ios::right); //设置对其的标志位是右
        cout<<setw(10)<<Num<<endl;
        cout.fill('*');//填充字符*
        cout.width(12);//显示数据的域宽是12
        cout<<Num<<endl;
        cout.precision(4);//浮点数的有效个数为4
        cout<<Num<<endl;
        cout.setf(ios::showpos);//显示正号
        cout.precision(2);
        cout<<Num<<endl;
        cout.unsetf(ios::showpos);//显示正号
        int n;
        cout<<"输出一个八进制整数：";
        cin>>oct>>n;
        cout<<"八进制数n是："<<oct<<n<<endl;
        cout<<"对应的十进制数是"<<dec<<n<<endl;
        cout<<"对应的十六进制数是"<<hex<<n<<endl;
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 6]

## 选择结构 ##

用来判断所给定的语句是否满足条件，根据判断结果，选择执行不同分支语句，常用语句if,if…else,多重if…else,和switch。  
**if语句**  
一般形式：  
表达式可以是int，long，char和enum型。

if(<表达式>)
        <语句>；

例

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int x,y,temp;
        cout<<"Please input 2 numbers:";
        cin>>x>>y;
        if(x<y)
        {
            temp=x;
            x=y;
            y=temp;
        }
        cout<<"x="<<x<<endl;
        cout<<"y="<<y<<endl;
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 7]

**if…else语句**  
if…else语句是双分支语句一般形式为

if（<表达式>）
        <语句1>；
    else
        <语句2>；

例

![这里写图片描述][70 8]

**多重if…else语句**  
多重if…else语句为多分支条件语句或if…else if…else语句一般形式为

if（<表达式1>）
        <语句1>；
    else if(<表达式2>)
        <语句2>；
        ……
    else if(<表达式n>)
        <语句n>；
    else
        <语句n+1>；

#include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int score;
        cout<<"请输入学生分数："<<endl;
        cin>>score;
        if(score>=90)
            cout<<"优"<<endl;
        else if(score>=80)
            cout<<"良"<<endl;
        else if(score>=70)
            cout<<"中"<<endl;
        else if(score>=60)
            cout<<"及格"<<endl;
        else
            cout<<"不及格"<<endl;
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 9]

多分支条件语句可以使用if语句的嵌套实现

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int score;
        cout<<"请输入学生分数："<<endl;
        cin>>score;
        if(score>=60)
        {
            if(score>=70)
            {
                if(score>=80)
                {
                    if(score>=90)
                        cout<<"优"<<endl;
                    else
                        cout<<"良"<<endl;
                }
                else
                    cout<<"中"<<endl;
            }
            else
                cout<<"及格"<<endl;
        }
        else
            cout<<"不及格"<<endl;
    
    
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 10]

**switch语句**  
switch语句也称情况语句，也是一种多分支语句，说明语句的一般形式：

switch(<表达式1>)
    {
    case<常量表达式1>；
    <语句1>；break；
    case<常量表达式2>；
    <语句2>；break；
    ……
    case<常量表达式n>；
    <语句n>；break；
    default：
    <语句n>；break；
    }

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int day;
        cout<<"请输入0~6的数值："<<endl;
        cin>>day;
        switch(day)
        {
        case 0:
            cout<<"星期日"<<endl;
            break;
        case 1:
            cout<<"星期一"<<endl;
            break;
        case 2:
            cout<<"星期二"<<endl;
            break;
        case 3:
            cout<<"星期三"<<endl;
            break;
        case 4:
            cout<<"星期四"<<endl;
            break;
        case 5:
            cout<<"星期五"<<endl;
            break;
        case 6:
            cout<<"星期六"<<endl;
            break;
        default:
            cout<<"输入非法"<<endl;
    
        }
    
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 11]  
![这里写图片描述][70 12]  
注意  
\- 若case后面没有break语句，则程序顺序执行后续的语句，直到switch语句结束。这样就不能实现多分支选择。  
\- switch语句只能对表达式的结果是否为固定的值进行判断，而不能对其结果是否在某区域进行判断，这与多重if…else语句有所不同  
\- 每个常量表达式的值不能相同，case语句的排列顺序不影响执行结果

**应用示例**

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        float a,b,c,d;
        cout<<"a=";
        cin>>a;
        cout<<"b=";
        cin>>b;
        cout<<"c=";
        cin>>c;
        d=b*b-4*a*c;
        if(a==0)
            cout<<"不是一元二次方程"<<endl;
        else if(d>0)
        {
            cout<<"方程有两个实根！"<<endl;
            cout<<"x1="<<(-b+sqrt(d))/(2*a)<<endl;
            cout<<"x2="<<(-b-sqrt(d))/(2*a)<<endl;
        }
        else if(d==0)
        {
            cout<<"方程有一个实根！"<<endl;
            cout<<"x1=x2="<<-b/(2*a)<<endl;
        }
        else
            cout<<"方程无实根！"<<endl;
        getchar();
        getchar();
        getchar();
        getchar();
        getchar();
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 13]

## 循环结构 ##

循环结构用来在指定条件下多次重复执行同一组语句。常用形式：

*  for语句
 *  while语句
 *  do…while语句

**for语句**  
一般形式：

for(<表达式1>；<表达式2>；<表达式3>)
        <语句>；

*  表达式1对循环控制变量进行初始化
 *  表达式2是循环条件
 *  表达式3是对循环控制变量进行递增或递减  
    三个表达式可以缺省但分号不能省略

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int i;
        int sum=0;
        for(i=2;i<=100;i=i+2)//for循环
        {
            sum +=i;
        }
        cout<<"100内所有偶数和为："<<sum<<endl;
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 14]

**while语句**  
一般形式：

while(<表达式>)
        <语句>；

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int i;
        int sum=0;
        i=2;
        while(i<=100)//while循环
        {
            sum +=i;
            i=i+2;
        }
        cout<<"100内所有偶数和为："<<sum<<endl;
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 15]

**do…while语句**  
do…while语句的循环体至少被执行一次  
一般形式为：

do
    <语句>
    while(<表达式>)；

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int i;
        int sum=0;
        i=2;
        do
        {
            sum+=i;
            i=i+2;
        }
        while(i<=100);//do...while循环
        cout<<"100内所有偶数和为："<<sum<<endl;
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 16]

**多重循环**  
多重循环（循环嵌套）是指循环语句的循环体内又包含另一个循环语句。  
在多重循环中，循环嵌套的执行顺序是先执行最里层的循环语句，依次往外执行，最后执行最外层的循环  
打印一个九九乘法表

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int bcs,cs;
        for(bcs=1;bcs<=9;bcs++)
        {
            for(cs=1;cs<=bcs;cs++)
            { 
                cout<<bcs<<'*'<<cs<<"="<<bcs*cs<<' ';
            }
            cout<<endl;
        }
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 17]

**应用示例**  
求1000内的所有水仙花数。所谓水仙花数是指一个位数，其各位数字立方和等于该数字本身。

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int i,j,k,n,m;
        for(i=1;i<=9;i++)//百位数从1到9变化，不能取0；如果百位为0就不是三位数了
        {
            for(j=0;j<=9;j++)//十位从0到9，允许取0
            {
                for(k=0;k<=9;k++)//十位从0到9，允许取0
                {
                    n=i*100+j*10+k;//这个数等于百位数乘以100加上十位数乘以10在加上个位数
                    m=i*i*i+j*j*j+k*k*k;    //百位上数的立方加上十位上数的立方加上个位上数的立方
                    if(n==m)
                        cout<<n<<" ";
                    //这是一个三位数是否为水仙花数的条件，即水仙花数是各位数字立方和等于该数字本身
                }
            }
        }
        cout<<endl;
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 18]

## 转向语句 ##

转向语句是C++中用来实现无条件转移的语句，常见的有四种

1.  break语句（跳出语句）：用来结束循环结构，然后执行循环体后面的语句，一般形式  
    break;
2.  continue语句（继续语句）：可用来跳出本次循环而进入下一次循环，一般形式  
    continue;  
    区别：continue语句是根据条件判断只结束本次循环，不结束整个循环结构。
3.  goto语句（转向语句）：用来将程序无条件跳转到指定的标号语句处，一般形式  
    goto<标号>；  
    其中标号是一个标识符，放在语句的最前面，一般形式  
    <标号>:<语句>
4.  return语句（返回语句）:可用来停止执行当前函数，转而执行调用该函数后面的语句，一般形式  
    return<表达式>；  
    例如

// lianxi.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    #include <iomanip>
    
    using namespace std;
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        int n=100;
        int i,j;
        for(i=2;i<=n;i++)
        {
            int flag=1;
            for(j=2;j<i;j++)
    
                if(i%j==0)
                {
                    flag=0;
                    break;
                }
                if(flag==1)
                    cout<<i<<",";
        }
        cout<<endl;
        getchar();
        return 0;
    }

![这里写图片描述][70 19]

参考：《21天学通C++》作者：刘蕾

[70]: /images/20220514/04a919c61b104c8c98084d4f8fd42554.png
[70 1]: /images/20220514/f6bb06bbef8942cea2c0be4aaf4f7bb6.png
[70 2]: /images/20220514/d7be0c783377494eb357e0aa3c88342f.png
[70 3]: /images/20220514/304374013b704b718e6c6a06d8d0e38b.png
[70 4]: /images/20220514/be9ebe9742504a8b9eed9472ed7b3d17.png
[70 5]: /images/20220514/648940608e984ea88b5070106c25e8cd.png
[70 6]: /images/20220514/61d29617e25146f1a87c072c3ff82063.png
[70 7]: /images/20220514/55695a34e7e94387a4d1abb76773e811.png
[70 8]: /images/20220514/ba861d404eac4b3288a9ab002e8af12b.png
[70 9]: /images/20220514/0cc43032d59240489d4483a2d0e5fc8b.png
[70 10]: /images/20220514/24814cb576164e4cb4437859e14b198e.png
[70 11]: /images/20220514/e3798daaf6b64e1092d65fedc6475426.png
[70 12]: /images/20220514/2ab870b2db824e339d72cd81535aeb95.png
[70 13]: /images/20220514/9a4c6441e4044d439add92c96b697269.png
[70 14]: /images/20220514/bd5548dde697485f9ca21ac7700dbfed.png
[70 15]: /images/20220514/a7579f7b50504590ba4f05abf45813aa.png
[70 16]: /images/20220514/ce29cb23d36e4c18af2f74a6b6fa948a.png
[70 17]: /images/20220514/01e26b50f01745f3a79cf3a4b8a274d1.png
[70 18]: /images/20220514/4be8f5b1ef324282b5e2c8ad57a3ce41.png
[70 19]: /images/20220514/e63a77ca13d448eba3f827cbe138d799.png