Операторы организации цикла

Цикл предназначен для организации повторения выполнения некоторой инструкции (группы инструкций) некоторое число раз, например сумму чисел некоторого массива. Таким образом, под циклом понимается оператор или группа операторов, повторяющихся некоторое количество раз. Каждый проход по телу цикла называется итерацией.

Цикл называется простым если в его теле не содержится других циклов, называют простым, иначе цикл называют сложным. В любом циклическом процессе в ходе вычислений необходимо решать вопрос: требуется ли выполнять очередную итерацию. Ответ на этот вопрос получают из анализа некоторого условия. Таким образом, циклический процесс является разветвляющимся процессом с двумя ветвями, из которых одна возвращается на предыдущие блоки, то есть реализует цикл.

Если в цикле выполняется группа инструкций, то они должны быть выделены в блок (заключены в фигурные скобки). В языке С(С++) существуют три оператора организации циклов: for (для), while (пока) и do ... while (делать пока).

Оператор цикла for

Оператор for формально записывается в следующем виде:

for(выражение1; выражение2; выражение3) тело цикла;

Тело цикла составляют одна либо некоторое подмножество инструкций, заключенных в фигурные скобки. В выражениях 1,2,3 фигурирует переменная, называемая управляющей. В операторе for устанавливается нижняя и верхняя граница изменения переменной цикла и величина (шаг) ее изменения. Каждое из выражений в круглых скобках разделены точкой с запятой. Первое выражение служит для инициализации управляющей переменной. Оно выполняется только один раз в начале выполнения цикла. Выражение 2 устанавливает условие, при котором цикл for повторяет свое выполнение. Проверка условия осуществляется перед каждым выполнением цикла. Выражение 3 задает приращение (уменьшение) управляющей переменной. Следует также отметить, что тело цикла может не содержать ни одной инструкции. В этом случае цикл может использоваться, например, для реализации временной задержки:

for (k=1; k<500; k++);

В отличие от аналогичных операторов цикла других языков в С(С++) оператор for имеет некоторые особенности:

- в качестве управляющей переменной может использоваться не только число, но и символьная переменная

char c;

for (c=’A’; c>’H’; c++) {. . .};

- цикл убывающий имеет тот же вид, что и возрастающий, но вместо с++ записывается с--;

- выражение 2 может иметь произвольный вид:

for (k=1; k+j<=56; k*=2) {. . .};

- выражение 3 может быть любым правильно составленным выражением

for (k=1; k>45; k=(j*4)+++3) {. . .};

- выражение 1 может осуществлять инициализацию более чем одной переменной, а в выражениях 2 и 3 могут анализироваться и(или) изменяться более одной переменной

for (i=1, j=2; i>10 && j>=i; i++, j=i+2) {. . .};

- выражение 1 может не выполнять функцию инициализации управляющей переменной. Вместо этого там может стоять оператор специального типа (например, printf)

for (printf(”введите число \n”); k==5;)

scanf("%d",&k);

- любое из трех выражений цикла for может отсутствовать, однако ’;’ должна оставаться. Если нет выражений 1 или 3, то управляющая переменная не используется. Если отсутствует выражение 2, то считается, что оно истинно, и цикл не оканчивается. Таким образом,

for (;;) {. . .}

есть бесконечный цикл, выход из которого осуществляется принудительно.

Рассмотрим примеры программ, в которых используется цикл for.

Пример вычисления факториала числа (n!).

#include<stdio.h>

void main()

{ unsigned long a, n, f=1;

printf("Введите n: ");

scanf("%ld", &n);

if(n)

for( a= 2; a <= n; f*= a, a++ ) ;

printf(" %lu! = %lu\n", n,f);

}

Пример программы вычисления суммы четных чисел и количества нечетных чисел вводимых с клавиатуры. Ввод чисел окончить при получении суммы 30 или вводе заданного количества чисел.

#include <stdio.h>

void main()

{ int i, j, k, n, sm;

n=0;

printf(" введите количество чисел =");

scanf("%d",&k);

for(i=0, sm=0; i<j && sm<30; i++) // в выражении2 используется

// операция &&, если вместо && поставить ',' то

// цикл выполняется только при условии j<3 */

{ scanf("%d",&k);

if ( !( k%2 ) ) { sm+=k; continue; } // сумма четных чисел

n++; // число нечетных чисел

}

printf(" сумма=%d, количество=%d \n",sm , n );

}