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C++ 快速導覽 - 控制結構

控制結構 (control structure) 有三種,分別是循序 (sequence) 、選擇 (selection) 、重複 (repetition) ,通常在程式語言中,程式碼從上而下一行一行依次排列,程式也依此順序執行,這就是所謂的循序結構。循序結構為一般程式語言執行的基本方式,包括 C++ 。



選擇結構為依條件讓程式分流執行,如下圖



條件為真,程式執行分流 A ,條件為假,程式執行分流 B ,這便是典型的選擇結構之例。


C++ 中提供的選擇結構如下表
選擇結構簡述
if如果條件為真才執行
if-else如果條件為真執行某某,否則執行某某
switch多重條件選擇,並可設定預設執行選項


最簡單的為 if 陳述 (if statement) ,如下例
#include <iostream>
 
int main()
{
    int a = 22;
    int b = 34;
    
    if (a > b) {
        std::cout << "Good luck!" << std::endl;
    }
    
    if (a != b) {
        std::cout << "Have a nice day!" << std::endl; 
    }

    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名:iftest.cpp
    功能:示範簡單的控制結構
    作者:張凱慶
    時間:西元 2010 年 10 月 */


編譯後執行,結果如下



if 陳述在出現在第 8 行及第 12 行。 if 為 C++ 的關鍵字 (keyword) 之一,緊接在 if 後頭的小括弧即為條件 (condition) 運算式 (expression) ,運算式的結果為布林值,若非 true ,即為 false 。條件為 true ,隨後大括弧內的程式區塊就會被執行,反之,若運算式的結果為 false ,程式就會跳過大括弧的程式區塊,尋找區塊後的程式繼續執行。


true 即是邏輯上的真, false 為邏輯上的假。


此例中,第 8 行
if (a > b) {


由於 a > b 的條件為假,所以 Good luck! 的英文字串不會被列印出來,而第 12 行
if (a != b) {


a != b 的條件為真,所以程式會印出 Have a nice day! 的英文字串。


重複結構是讓程式重複執行某些工作,如下圖



當有工作需要重複執行時,重複的條件為真,此工作就重複執行一次,執行完畢再行測試條件,條件為真,繼續重複執行此工作,直到條件為假時,結束工作的執行。依此執行的方式為重複結構,也被稱為迴圈。


因此,具有重複結構的程式通常需要下列三項基本任務
1. 控制變數初始設定
2. 迴圈結束條件測試
3. 調整控制變數的值


C++ 中提供的重複結構如下表
重複結構簡述
for通常用於有明確重複數的迴圈
while前測試迴圈
do-while後測試迴圈


常見的 for 迴圈 (for loop) ,如下例
#include <iostream>
 
int main()
{
    int i;

    for (i = 0; i <= 10; i++) {
        std::cout << i << std::endl; 
    }

    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名:fortest.cpp
    功能:示範簡單的控制結構
    作者:張凱慶
    時間:西元 2010 年 10 月 */


編譯後執行,結果如下



for 為 C++ 的關鍵字之一。第 7 行在關鍵字 for 之後緊接著的小括弧為 for 迴圈的控制項目,用分號分隔的三個項目,分別是
控制變數初始設定;迴圈條件測試;調整控制變數的值


此例中, i 為迴圈的控制變數,初始值設為 0 ,而迴圈結束條件為 i < 10 ,每執行完一次迴圈, i 就遞增 1 。因此,此程式重複印出 i 的值,恰巧從 0 印到 9 為止。


中英文術語對照
控制結構control structure
循序sequence
選擇selection
重複repetition
if 陳述if statement
條件condition
運算式expression
for 迴圈for loop


您可以繼續參考
控制結構


相關目錄
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參考資料
C++ reference
cplusplus.com
Cprogramming.com C++ Tutorial

C++ Primer, Fourth Edition, Stanley B. Lippman...


本文於 2013 年 1 月更新

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