1.7 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計

C++支持最基本的3種程序運行結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。

● 順序結(jié)構(gòu)：程序按順序執(zhí)行，不發(fā)生語句跳轉(zhuǎn)，此處不單獨介紹。

● 選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件是否滿足，有選擇地執(zhí)行相應的代碼。

● 循環(huán)結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件是否滿足，循環(huán)多次執(zhí)行某段代碼。

· 1.7.1　選擇結(jié)構(gòu)

█ 1．if語句

作用：執(zhí)行滿足條件的語句。

if語句的3種形式如下。

● 單行格式if語句。

● 多行格式if語句。

● 多條件的if語句。

（1）單行格式if語句：if(條件){條件滿足時執(zhí)行的語句}，流程如圖1-30所示，使用方法見例1-15。

圖1-30　單行格式if語句條件判斷流程

例1-15：單行格式if語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       //選擇結(jié)構(gòu)—單行格式if語句
       //輸入一個分數(shù)，如果分數(shù)大于600分，視為考上本科第一批錄取的大學（一本大學），并輸出
       int score = 0;
       cout << "請輸入一個分數(shù)：" << endl;
       cin >> score;
       cout << "您輸入的分數(shù)為： " << score << endl;
       //if語句
       //注意事項：在if判斷語句后面不要加分號
       if (score > 600)
       {
           cout << "我考上了一本大學?。?！" << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-15運行結(jié)果如圖1-31所示。

注意：if條件表達式后不要加分號。

（2）多行格式if語句：if(條件){條件滿足時執(zhí)行的語句}else{條件不滿足時執(zhí)行的語句}，流程如圖1-32所示，使用方法見例1-16。

圖1-31　例1-15運行結(jié)果

圖1-32　多行格式if語句條件判斷流程

例1-16：多行格式if語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       int score = 0;
       cout << "請輸入考試分數(shù)：" << endl;
       cin >> score;
       if (score > 600)
       {
           cout << "我考上了一本大學" << endl;
       }
       else
       {
          cout << "我未考上一本大學" << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-16運行結(jié)果如圖1-33所示。

（3）多條件的if語句：if(條件1){條件1滿足時執(zhí)行的語句}else if(條件2){條件2滿足時執(zhí)行的語句}...else{都不滿足時執(zhí)行的語句}，流程如圖1-34所示，使用方法見例1-17。

圖1-33　例1-16運行結(jié)果

圖1-34　多條件的if語句條件判斷流程

例1-17：多條件的if語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       int score = 0;
       cout << "請輸入考試分數(shù)：" << endl;
       cin >> score;
       if (score > 600)
       {
           cout << "我考上了一本大學" << endl;
       }
       else if (score > 500)
       {
           cout << "我考上了二本大學" << endl;
       }
       else if (score > 400)
       {
           cout << "我考上了三本大學" << endl;
       }
       else
       {
           cout << "我未考上本科" << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-17運行結(jié)果如圖1-35所示。

總結(jié)：在if語句中，可以嵌套使用if語句，以達到更精確的條件判斷。

█ 2．三目運算符

作用：通過三目運算符實現(xiàn)簡單的判斷。

語法：表達式1 ?表達式2:表達式3。

解釋：如果表達式1的值為真，執(zhí)行表達式2，并返回表達式2的結(jié)果；如果表達式1的值為假，執(zhí)行表達式3，并返回表達式3的結(jié)果。

具體使用方法見例1-18。

例1-18：三目運算符。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       int a = 10;
       int b = 20;
       int c = 0;
       c = a > b ? a : b;
       cout << "c = " << c << endl;
       //C++中三目運算符返回的是變量，可以繼續(xù)賦值
       (a > b ? a : b) = 100;
       cout << "a = " << a << endl;
       cout << "b = " << b << endl;
       cout << "c = " << c << endl;
       return 0;
    }

例1-18運行結(jié)果如圖1-36所示。

圖1-35　例1-17運行結(jié)果

圖1-36　例1-18運行結(jié)果

總結(jié)：和if語句相比較，三目運算符的優(yōu)點是短小、整潔；缺點是如果用嵌套，結(jié)構(gòu)不清晰。

█ 3．switch語句

作用：執(zhí)行多條件分支語句。

語法：

    switch(表達式)
    {
       case 結(jié)果1:執(zhí)行語句;break;
       case 結(jié)果2:執(zhí)行語句;break;
       ...
       default:執(zhí)行語句;break;
    }

具體使用方法見例1-19。

例1-19：switch語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       //請給電影評分 
       //10~9: 經(jīng)典   
       // 8: 非常好
       // 7~6: 一般
       // 5分及以下: 較差
       int score = 0;
       cout << "請給電影打分" << endl;
       cin >> score;
       switch (score)
       {
       case 10:
       case 9:
             cout << "經(jīng)典" << endl;
             break;
       case 8:
             cout << "非常好" << endl;
             break;
       case 7:
       case 6:
             cout << "一般" << endl;
             break;
       default:
             cout << "較差" << endl;
             break;
       }
       return 0;
    }

例1-19運行結(jié)果如圖1-37所示。

圖1-37　例1-19運行結(jié)果

注意1：switch語句中表達式的類型只能是整型或者字符型。

注意2：case里如果沒有break，那么程序會一直向下執(zhí)行。

總結(jié)：與if語句相比較，在多條件判斷時，switch語句的結(jié)構(gòu)更清晰，執(zhí)行效率更高；缺點是switch語句不可以判斷區(qū)間。

· 1.7.2　循環(huán)結(jié)構(gòu)

█ 1．while循環(huán)語句

作用：滿足循環(huán)條件，執(zhí)行循環(huán)語句。

語法：while(循環(huán)條件){執(zhí)行語句}。

解釋：只要循環(huán)條件的結(jié)果為真，就執(zhí)行循環(huán)語句，否則跳出循環(huán)。流程如圖1-38所示，使用方法見例1-20。

例1-20：while循環(huán)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       int num = 0;
       while (num < 10)
       {
           cout << "num = " << num << endl;
           num++;
       }
       return 0;
    }

例1-20程序運行結(jié)果如圖1-39所示。

圖1-38　while循環(huán)語句流程

圖1-39　例1-20運行結(jié)果

注意：在執(zhí)行循環(huán)語句時，程序必須提供跳出循環(huán)的出口，否則會出現(xiàn)死循環(huán)，即程序不能結(jié)束運行。

█ 2．do-while循環(huán)語句

作用：滿足循環(huán)條件，執(zhí)行循環(huán)語句。

語法：do{執(zhí)行語句} while(循環(huán)條件)。

流程如圖1-40所示，具體使用方法見例1-21。

例1-21：do-while循環(huán)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       int num = 0;
       do
       {
           cout << num << endl;
           num++;
       } while (num < 10);
       return 0;
    }

例1-21運行結(jié)果如圖1-41所示。

圖1-40　do-while循環(huán)語句流程

圖1-41　例1-21運行結(jié)果

總結(jié)：do-while循環(huán)語句與while循環(huán)語句的區(qū)別在于，do-while循環(huán)語句先執(zhí)行一次循環(huán)語句，再判斷循環(huán)條件。

█ 3．for循環(huán)語句

作用：滿足循環(huán)條件，執(zhí)行循環(huán)語句。

語法：for(起始表達式;條件表達式;末尾循環(huán)體) {循環(huán)語句}。

具體使用方法見例1-22。

例1-22：for循環(huán)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       for (int i = 0; i < 10; i++)
       {
           cout << i << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-22運行結(jié)果如圖1-42所示。

圖1-42　例1-22運行結(jié)果

注意：for循環(huán)語句中的表達式，要用分號進行分隔。

總結(jié)：while循環(huán)語句、 do-while循環(huán)語句、for循環(huán)語句都是開發(fā)中常用的循環(huán)語句，for循環(huán)語句結(jié)構(gòu)清晰，比較常用。

█ 4．嵌套循環(huán)

作用：在循環(huán)體中再嵌套一層循環(huán)，解決一些實際問題。

嵌套循環(huán)語句的具體使用方法見例1-23。

例1-23：嵌套循環(huán)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       //外層循環(huán)執(zhí)行1次，內(nèi)層循環(huán)執(zhí)行1輪
       for (int i = 0; i < 10; i++)
       {
           for (int j = 0; j < 10; j++)
           {
                     cout << "*" << " ";
           }
           cout << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-23運行結(jié)果如圖1-43所示。

圖1-43　例1-23運行結(jié)果

· 1.7.3　跳轉(zhuǎn)語句

在循環(huán)語句執(zhí)行過程中，跳轉(zhuǎn)語句用于實現(xiàn)程序語句的跳轉(zhuǎn)。在C++中，跳轉(zhuǎn)語句有break語句、continue語句、goto語句3種，下面分別進行介紹。

█ 1．break語句

作用:跳出選擇結(jié)構(gòu)或者循環(huán)結(jié)構(gòu)。

break語句使用的情況有以下3種。

● 出現(xiàn)在switch條件語句中，作用是終止case并跳出switch條件語句。

● 出現(xiàn)在循環(huán)語句中，作用是跳出當前的循環(huán)語句。

● 出現(xiàn)在嵌套循環(huán)語句中，作用是跳出最近的內(nèi)層循環(huán)語句。

具體使用方法見例1-24、例1-25、例1-26。

例1-24：跳轉(zhuǎn)語句。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main() {
      //在switch 語句中使用break
       cout << "請選擇您挑戰(zhàn)副本的難度：" << endl;
       cout << "1.普通" << endl;
       cout << "2.中等" << endl;
       cout << "3.困難" << endl;
       int num = 0;
       cin >> num;
       switch (num)
       {
       case 1:
             cout << "您選擇的是普通難度" << endl;
             break;
       case 2:
             cout << "您選擇的是中等難度" << endl;
             break;
       case 3:
             cout << "您選擇的是困難難度" << endl;
             break;
       }
       return 0;
    }

例1-24運行結(jié)果如圖1-44所示。

例1-25：跳出循環(huán)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       //在循環(huán)語句中使用break
       for (int i = 0; i < 10; i++)
       {
           if (i == 5)
           {
                     break; //跳出循環(huán)語句
           }
           cout << i << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-25運行結(jié)果如圖1-45所示。

圖1-44　例1-24運行結(jié)果

圖1-45　例1-25運行結(jié)果

例1-26：跳轉(zhuǎn)語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       //在嵌套循環(huán)語句中使用break，退出內(nèi)層循環(huán)
       for (int i = 0; i < 10; i++)
       {
           for (int j = 0; j < 10; j++)
           {
                     if (j == 5)
                     {
                             break;
                     }
                     cout << "*" << " ";
           }
           cout << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-26運行結(jié)果如圖1-46所示。

圖1-46　例1-26運行結(jié)果

█ 2．continue語句

作用：在循環(huán)語句中，跳過本次循環(huán)中余下尚未執(zhí)行的語句，繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)，具體使用方法見例1-27。

例1-27：continue語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           if (i % 2 == 0)
           {
                     continue;
           }
           cout << i << endl;
       }
       return 0;
    }

例1-27運行結(jié)果如圖1-47所示。

注意：continue語句并沒有使整個循環(huán)終止，而break語句會跳出循環(huán)。

█ 3．goto語句

作用：可以無條件跳轉(zhuǎn)語句。

語法：goto 標記。

解釋：如果標記的名稱存在，執(zhí)行到goto語句時會跳轉(zhuǎn)到標記的位置。

具體使用方法見例1-28。

例1-28：goto語句。

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
       cout << "1" << endl;
       goto FLAG;
       cout << "2" << endl;
       cout << "3" << endl;
       cout << "4" << endl;
       FLAG:
       cout << "5" << endl;
       return 0;
    }

例1-28運行結(jié)果如圖1-48所示。

圖1-47　例1-27運行結(jié)果

圖1-48　例1-28運行結(jié)果

注意：在程序中不建議使用goto語句，以免造成程序流程混亂。