C++学习笔记——第四天 程序控制结构

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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

#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)
cout<<"及格"<<endl;
else
cout<<"不及格"<<endl;
getchar();
getchar();
return 0;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

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;
}

参考：《21天学通C++》作者：刘蕾

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