Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

У большинства редакторов и сред разработки есть инструменты автоматического выравнивания исходного кода в соответствии с его структурой. Такие инструменты всегда следует использовать, если они доступны.

Потерянный оператор else

Когда один оператор if вкладывается в другой, ветвей if может оказаться больше, чем ветвей else. Действительно, в нашей программе оценивания четыре оператора if и два оператора else. Возникает вопрос: как установить, которому оператору if принадлежит данный оператор else?

Эта проблема, обычно называемая потерянным оператором else (dangling else), присуща многим языкам программирования, предоставляющим операторы if и if else. Разные языки решают эту проблему по-разному. В языке С++ неоднозначность решается так: оператор else принадлежит ближайшему расположенному выше оператору if без else.

Неприятности происходят также, когда код содержит больше операторов if, чем ветвей else. Для иллюстрации проблемы перепишем внутренний оператор if else, добавляющий плюс или минус, на основании различных наборов условий:

// Ошибка: порядок выполнения НЕ СООТВЕТСТВУЕТ отступам; ветвь else

// принадлежит внутреннему if

if (grade % 10 >= 3)

 if (grade % 10 > 7)

  lettergrade += '+'; // оценки, заканчивающиеся на 8 или 9,

                      // получают +

else

 lettergrade += '-';  // оценки, заканчивающиеся на 3, 4, 5, 6,

                      // получают - !

Отступ в данном коде подразумевает, что оператор else предназначен для внешнего оператора if, т.е. он выполняется, когда значение grade заканчивается цифрой меньше 3. Однако, несмотря на наши намерения и вопреки отступу, ветвь else является частью внутреннего оператора if. Этот код добавляет '-' к оценкам, заканчивающимся на 3-7 включительно! Правильно выровненный, в соответствии с правилами выполнения, этот код выглядел бы так:

// отступ соответствует порядку выполнения,

// но не намерению программиста

if (grade % 10 >= 3)

 if (grade % 10 > 7)

  lettergrade += '+'; // оценки, заканчивающиеся на 8 или 9,

                      // получают +

 else

  lettergrade += '-'; // оценки, заканчивающиеся на 3, 4, 5, 6,

                      // получают - !

Контроль пути выполнения при помощи фигурных скобок

Заключив внутренний оператор if в блок, можно сделать ветвь else частью внешнего оператора if:

// добавлять плюс для оценок, заканчивающихся на 8 или 9, а минус для

// заканчивающихся на 0, 1 или 2

if (grade % 10 >= 3) {

 if (grade % 10 > 7)

  lettergrade += '+'; // оценки, заканчивающиеся на 8 или 9,

                      // получают +

} else                // скобки обеспечивают else для внешнего if

 lettergrade += '-';  // оценки, заканчивающиеся на 0, 1 и 2,

                      // получают -

Операторы не распространяются за границы блока, поэтому внутренний цикл if заканчивается на закрывающей фигурной скобке перед оператором else. Оператор else не может быть частью внутреннего оператора if. Теперь ближайшим свободным оператором if оказывается внешний, как и предполагалось изначально.

Упражнения раздела 5.3.1

Упражнение 5.5. Напишите собственную версию программы преобразования числовой оценки в символ с использованием оператора if else.

Упражнение 5.6. Перепишите программу оценки так, чтобы использовать условный оператор (см. раздел 4.7) вместо оператора if else.

Упражнение 5.7. Исправьте ошибки в каждом из следующих фрагментов кода:

(a) if (ival1 != ival2)

     ival1 = ival2

    else ival1 = ival2 = 0;

(b) if (ival < minval)

     minval = ival;

     occurs = 1;

(c) if (int ival = get_value())

     cout << "ival = " << ival << endl;

    if (!ival)

     cout << "ival = 0n";

(d) if (ival = 0)

     ival = get_value();

Упражнение 5.8. Что такое "потерянный оператор else"? Как в языке С++ определяется принадлежность ветви else?

5.3.2. Оператор switch

Оператор switch предоставляет более удобный способ выбора одной из множества альтернатив. Предположим, например, что необходимо рассчитать, как часто встречается каждая из пяти гласных в некотором фрагменте текста. Программа будет иметь следующую логику.

• Читать каждый введенный символ.

• Сравнить каждый символ с набором искомых гласных.

• Если символ соответствует одной из гласных букв, добавить 1 к соответствующему счетчику.

• Отобразить результаты.

Программа должна отобразить результаты в следующем виде:

Number of vowel а: 3195

Number of vowel e: 6230

Number of vowel i: 3102

Number of vowel o: 3289

Number of vowel u: 1033

Для непосредственного решения этой задачи можно использовать оператор switch.

// инициализировать счетчики для каждой гласной

unsigned aCnt = 0, eCnt = 0, iCnt = 0, oCnt = 0, uCnt = 0;

char ch;

while (cin >> ch) {

 // если ch - гласная, увеличить соответствующий счетчик

 switch (ch) {

 case 'a':

  ++aCnt;

  break;

 case 'e':

  ++eCnt;

  break;

 case 'i':

  ++iCnt;

  break;

 case 'o':

  ++oCnt;

  break;

 case 'u':

  ++uCnt;

  break;

 }

}

// вывод результата

cout << "Number of vowel a: t" << aCnt << 'n'

     << "Number of vowel e: t" << eCnt << 'n'

     << "Number of vowel i: t" << iCnt << 'n'

     << "Number of vowel o: t" << oCnt << 'n'

     << "Number of vowel u: t" << uCnt << endl;

Оператор switch вычисляет результат выражения, расположенного за ключевым словом switch. Это выражение может быть объявлением инициализированной переменной (см. раздел 5.2). Выражение преобразуется в целочисленный тип. Результат выражения сравнивается со значением, ассоциированным с каждым оператором case.

Если результат выражения соответствует значению метки case, выполнение кода начинается с первого оператора после этой метки. В принципе выполнение кода продолжается до конца оператора switch, но оно может быть прервано оператором break.

Более подробно оператор break рассматривается в разделе 5.5.1, а пока достаточно знать, что он прерывает текущий поток выполнения. В данном случае оператор break передает управление первому оператору после оператора switch. Здесь оператор switch является единственным оператором в теле цикла while, поэтому его прерывание возвращает контроль окружающему оператору while. Поскольку в нем нет никаких других операторов, цикл while продолжается, если его условие выполняется.

Если соответствия не найдено, выполнение сразу переходит к первому оператору после switch. Как уже упоминалось, в этом примере выход из оператора switch передает управление условию цикла while.

Ключевое слово case и связанное с ним значение называют также меткой case (case label). Значением каждой метки case является константное выражение (см. раздел 2.4.4).

char ch = getVal();

int ival = 42;

switch(ch) {

case 3.14: // ошибка: метка case не целое число

case ival: // ошибка: метка case не константа

// ...

Одинаковые значения меток case недопустимы. Существует также специальная метка default, рассматриваемая ниже.

Порядок выполнения в операторе switch

Важно понимать, как управление передается между метками case. После обнаружения соответствующей метки case выполнение начинается с нее и продолжается далее через все остальные метки до конца или пока выполнение не будет прервано явно. Во избежание выполнения последующих разделов case выполнение следует прервать явно, поэтому оператор break обычно является последним оператором перед следующей меткой case.