LEKCJA13.TXT

LEKCJA 13. Jak tworzy� w programie p�tle i rozga��zienia. 
_______________________________________________________________  
W trakcie tej lekcji:  
1. Dowiesz si� znacznie wi�cej o p�tlach.  
2. Przeanalizujemy instrukcje warunkowe i formu�owanie warunk�w. 
 
_______________________________________________________________  
 
Zaczniemy t� lekcj� nietypowo - od s�ownika, poniewa� dobrze  
jest rozumie� dok�adnie co si� pisze. Tym razem s�ownik jest  
troch� obszerniejszy. Pozwalam sobie przytoczy� niekt�re s�owa  
powt�rnie - dla przypomnienia i Twojej wygody. Do organizacji  
p�tli b�d� nam potrzebne nast�puj�ce s�owa:  
 
[S!] conditional expressions - wyra�enia warunkowe  
     structural loops - p�tle strukturalne 
________________________________________________________________ 
if - je�eli (poprzedza warunek do sprawdzenia);  
else - a je�li nie, to (w przeciwnym wypadku...);  
for - dla;  
while - dop�ki (dop�ki nie spe�nimy warunku);  
do - wykonaj, wykonuj;  
break - przerwij (wykonanie p�tli);  
switch - prze��cz;  
case - przypadek, wariant (jedna z mo�liwo�ci);  
goto - id� do... 
default - domy�lny, (automatyczny, pozosta�y);  
continue - kontynuuj (p�tl�);  
________________________________________________________________ 
UWAGA: W C/C++ nie stosuje si� s�owa THEN. 
 
P�TLA TYPU for.  
 
Og�lna posta� p�tli for jest nast�puj�ca:  
 
for (W_inicjuj�ce; W_logiczne; W_kroku) Instrukcja;  
 
gdzie skr�t W_ oznacza wyra�enie. Ka�de z tych wyra�e� mo�e  
zosta� pomini�te (patrz --> for(;;)). 
 
Wykonanie p�tli for przebiega nast�puj�co: 
 
1. Wykonanie JEDEN raz WYRA�ENIA INICJUJ�CEGO. 
2. Obliczenie warto�ci LOGICZNEJ wyra�enia logicznego. 
3. Je�li W_logiczne ma warto�� PRAWDA (TRUE) nast�pi wykonanie  
Instrukcji.  
4. Obliczenie wyra�enia kroku. 
5. Powt�rne sprawdzenie warunku - czy wyra�enie logiczne ma  
warto�� r�n� od zera. Je�li wyra�enie logiczne ma warto�� zero, 
nast�pi zako�czenie p�tli.  
 
Warunek jest testowany PRZED wykonaniem instrukcji. Je�li zatem  
nie zostanie spe�niony warunek, instrukcja mo�e nie wykona� si�  
ANI RAZ.  
 
Instrukcja mo�e by� INSTRUKCJ� GRUPUJ�C�, sk�adaj�c� si� z  
instrukcji prostych, deklaracji i definicji zmiennych lokalnych: 
 
 
{ ci�g deklaracji lub definicji;  
  ci�g instrukcji; }  
 
Ogromnie wa�ny jest fakt, �e C++ ocenia warto�� logiczn�  
wyra�enia wed�ug zasady:  
 
0 - FALSE, FA�SZ, inaczej ZERO LOGICZNE je�li WYRA�ENIE == 0 lub 
 
jest fa�szywe w znaczeniu logicznym; 
1 - TRUE, PRAWDA, JEDYNKA LOGICZNA, je�li wyra�enie ma DOWOLN�  
WARTO�� NUMERYCZN� RӯN� OD ZERA (!) lub jest prawdziwe w sensie 
logicznym. 
 
Przyk�ad:  
 
"Klasycznie" zastosowana p�tla for oblicza pierwiastki  
kwadratowe kolejnych liczb ca�kowitych.  
 
#include <math.h>  
#include <stdio.h> 
 
void main()   
{ 
int n;  
for (n=0; n<=100; n++) printf("%f\t", sqrt(n)); 
getch(); 
} 
 
Wyra�enie inicjuj�ce mo�e zosta� pomini�te. Innymi s�owy zmienna 
 
mo�e zosta� zainicjowana na zewn�trz p�tli, a p�tla przejmie j�  
tak� jaka jest w danym momencie. Przyk�adowo: 
.....  
{  
float n;  
n=(2*3)/(3*n*n - 1.234);  
......  
for (; n<=100; n++) printf("%f4.4\t", sqrt(n));  
 
Przyk�ad:   
 
Warunek przerwania p�tli mo�e mie� tak�e inny charakter. W  
przyk�adzie p�tla zostanie przerwana, je�li r�nica pomi�dzy  
kolejnymi pierwiastkami przekroczy 3.0.  
 
void main()  
{  
float y=0, n=0;  
for (; (sqrt(n)-y)<=3.0; n++)  
�����{ y=sqrt(n);  
�����  printf("%f2.3\t", y);  
�����}  
getch();  
}  
 
UWAGA:  
Sprawd�, czy nawias (sqrt(n)-y)<=3 mo�na pomin��? Jaki jest  
priorytet operator�w w wyra�eniach:  
(sqrt(n)-y)<=3.0      i     sqrt(n)-y<=3.0 
Jaki b�dzie wynik? Dlaczego? 
 
Przyk�ad:  
 
Instrukcja stanowi�ca cia�o p�tli mo�e by� instrukcj� pust� a  
wszystkie istotne czynno�ci mog� zosta� wykonane w ramach samego 
 
"szkieletu" for. Program przyk�adowy sprawdza ile kolejnych  
liczb ca�kowitych trzeba zsumowa� by uzyska� sum� nie mniejsz�  
ni� tysi�c.  
 
void main()  
{  
float SUMA=0, n=0;  
for (; SUMA < 1000; SUMA+=(++n));  
  printf("%f", n);  
getch(); 
}  
 
[???] CZY NIE MO�NA JA�NIEJ ???  
________________________________________________________________ 
Mo�na, ale po nabraniu wprawy takie skr�ty pozwol� Ci  
przyspieszy� tworzenie program�w. Zmniejszenie wielko�ci pliku  
tekstowego jest w dzisiejszych czasach mniej istotne.  
Rozszyfrujmy zapis SUMA+=(++n). Preinkrementacja nast�puje PRZED 
 
u�yciem zmiennej n, wi�c: 
1. Najpierw ++n, czyli n=n+1.  
2. Potem SUMA=SUMA+ (n+1).  
Dla wyja�nienia przedstawiam dwie wersje (obie z p�tl� for):  
 
void main() {            void main()  
float SUMA=0;            { float SUMA=0, n=0; 
int n;                   for (; SUMA < 1000; SUMA+=(++n)); } 
clrscr();                  
for (n=0; SUMA<=1000; n++)  
  { 
    SUMA=SUMA+n;  
  }  
}   
________________________________________________________________ 
 
To jeszcze nie koniec pokazu elastyczno�ci C/C++. W p�tli for  
wolno nam umie�ci� wi�cej ni� jedno wyra�enie inicjuj�ce i  
wi�cej ni� jedno wyra�enie kroku oddzielaj�c je przecinkami.  
 
flat a, b, c;  
const float d=1.2345; 
void main()  
{  
for (a=5,b=3.14,c=10; c; ++a,b*=d,c--)  
printf("\n%f\t%f\t%f", a,b,c);  
getch();  
}  
 
Zwr�� uwag�, �e zapisy warunku: 
 
if (c)...;     i     if (c != 0)...;  
 
s� w C++ r�wnowa�ne. 
 
Przyk�ad:   
 
Program b�dzie pisa� kropki a� do naci�ni�cia dowolnego  
klawisza, co wykryje funkcja kbhit(), b�d�ca odpowiednikem  
KeyPressed w Pascalu. Zapis !kbhit() oznacza "NIE NACI�NI�TO  
KLAWISZA", czyli w buforze klawiatury nie oczekuje znak. Zwr��  
uwag�, �e funkcja getch() mo�e oczekiwa� na klawisz w  
niesko�czono��. Aby unikn�� k�opotliwych sytuacji, czasem  
znacznie wygodniej jest zastosowa� kbhit(), szczeg�lnie, je�li  
czekamy na DOWOLNY klawisz. 
 
void main() 
{  
  for (; !kbhit(); printf("."));  
} 
 
Przyk�ad:  
 
Wska�nik w charakterze zmiennej roboczej w p�tli typu for. P�tla 
 
powoduje wypisanie napisu. 
 
char *Ptr = "Jakis napis";  
void main() 
{  
 for (; (*Ptr) ;)  
 printf("%c",*Pt++);  
 getch();  
} 
  
 
AUTOMATYCZNE GENEROWANIE TABLIC W P�TLI for 
 
Na dyskietce znajdziesz jeszcze kilka przyk�ad�w FORxx.CPP  
u�ycia p�tli. A teraz, zanim b�dziemy kontynuowa� nauk� -  
przyk�adowy program do zabawy. P�tla for s�u�y do wykrywania  
zgodno�ci klawisza z elementami tablicy TABL[]. W tablicy D[]  
umieszczone zosta�y cz�stotliwo�ci kolejnych d�wi�k�w, kt�re  
program oblicza sam, wykorzystuj�c przybli�ony wsp�czynnik. 
 
[P030.CPP]  
 
# include "conio.h"  
# include "dos.h"  
# include "math.h"  
# include "stdio.h"  
 
char TABL[27]={"zsxdcvgbhnjm,ZSXDCVGBHNJM<"};  
char k;  
float D[26];  
int i;  
  
void main()  
{  
clrscr();  
printf("[A]- KONIEC, dostepne klawisze: \n");  
printf(" ZSXDCVGBHNJM,i [Shift]");  
D[0]=200.0;  
for(i=1; i<26; i++) D[i]=D[i-1]*1.0577;  
for (;;)    //patrz przyklad {*} 
  {  
 k = getch();  
  for(i=0; i<27; i++)  
   { if (k==TABL[i])  
       { sound(D[i]); delay(100); nosound(); }  
   };  
       if (k=='a'|| k=='A') break;     //Wyj�cie z p�tli.  
    k = '0';  
  };  
}  
  
Po uruchomieniu programu klawisze dzia�aj� w spos�b  
przypominaj�cy prosty klawiszowy instrument muzyczny. 
 
Automatyczne zainicjowanie tablicy wielowymiarowej mo�emy  
pozostawi� C++. Wielko�� tablicy mo�e by� znana na etapie  
kompilacji programu, lub okre�lona w ruchu programu. 
 
C++ traktuje sta�� (const) jako szczeg�lny przypadek wyra�enia  
sta�owarto�ciowego (ang. true constant expression). Je�li  
zadeklarowali�my zmienn� wymiar jako sta��, mo�emy zastosowa� j� 
 
np. do zwymiarowania tablicy TAB[]. Przyk�ad poni�ej przedstawia 
 
takie w�a�nie zastosowanie sta�ych w C++.  
 
[P031.CPP]  
/* Inicjowanie tablicy przy pomocy sta�ej */ 
 
# include <iostream.h>  
  
main()  
{  
  const int wymiar = 7;                   //Deklaracja sta�ej 
  char TAB[wymiar];                       //Deklaracja tablicy 
  
  cout << "\n Wielkosc tablicy TAB[] wynosi: " << sizeof TAB;  
  cout << "  bajtow."; 
  return 0; 
}  
  
Umo�liwia to dynamiczne inicjowanie tablic pod warunkiem  
rygorystycznego przestrzegania zasady, �e do zainicjowana sta�ej 
 
mo�emy zastosowa� wy��cznie wyra�enie sta�owarto�ciowe. . 
 
[S] sizeof - wielko�� w bajtach.  
 
DANE PREDEFINIOWANE.  
 
Dla u�atwienia �ycia programi�cie producenci kompilator�w C++  
stosuj� sta�e predefiniowane w plikach nag��wkowych, np.:  
 
_stklen - wielko�� stosu,  
O_RDONLY - tryb otwarcia pliku "tylko do odczytu",  
GREEN - numer koloru w palecie, itp., itp.  
 
Predefiniowanych sta�ych mo�emy u�ywa� do deklarowania  
indeks�w/rozmiar�w tablic. 
 
 
 
P�TLA TYPU while.  
 
P�tl� typu while stosuje si� na og� "do skutku", tj. do momentu 
 
spe�nienia warunku, zwykle wtedy, gdy nie jeste�my w stanie  
przewidzie� potrzebnej ilo�ci cykli. Konstrukcja p�tli while  
wygl�da nast�puj�co:  
 
while (Wyra�enie_logiczne) Instrukcja;  
 
Je�li Wyra�enie_logiczne ma warto�� r�n� od zera, to zostanie  
wykonana Instrukcja. Sprawdzenie nast�puje PRZED wykonaniem  
Instrukcji, tote� Instrukcja mo�e nie zosta� wykonana ANI RAZU.  
Instrukcja mo�e by� INSTRUKCJ� GRUPUJ�C�.  
 
Przyk�ad  
 
Stosujemy p�tl� while do programu pisz�cego kropki (patrz  
wy�ej). 
 
void main() 
{  
while (!kbhit()) printf(".");  
}  
 
Przyk�ad 
 
Stosujemy p�tl� while w programie obliczaj�cym sum�.  
 
void main(){  
float SUMA=0, n=0;  
clrscr();  
  while (SUMA<1000) SUMA+=(++n);  
    printf("SUMA: %4.0f ostatnia liczba: %3.0f",  
    SUMA, n);  
getch();  
} 
 
[P032.CPP]  
 
char *Pointer1="Koniec napisu ...