第6章 分支陳述句和邏輯運算子

說明

看《C++ Primer Plus》時整理的學習筆記，部分內容完全摘抄自《C++ Primer Plus》（第6版）中文版，Stephen Prata 著，張海龍 袁國忠譯，人民郵電出版社，只做學習記錄用途，

• 說明
• 6.1 if 陳述句
  • 6.1.1 if 陳述句
  • 6.1.2 if else 陳述句
  • 6.1.3 多層 if else 結構
• 6.2 邏輯運算子
  • 6.2.1 邏輯 OR 運算子：||
  • 6.2.2 邏輯 AND 運算子：&&
  • 6.2.3 邏輯 NOT 運算子：!
  • 6.2.4 邏輯運算子的優先級以及另一種表示方式
• 6.3 字符函式庫 cctype
• 6.4 條件運算子
• 6.5 switch 陳述句
• 6.6 break 和 continue 陳述句
• 6.7 讀取數字的回圈
• 6.8 簡單檔案輸入/輸出
  • 6.8.1 寫入到文本檔案
  • 6.8.2 讀取文本檔案

本章介紹分支陳述句、條件運算子和邏輯運算子，

6.1 if 陳述句

6.1.1 if 陳述句

if陳述句的語法和while相似：

if (test-expression)
{
    statements;
}

和回圈測驗條件一樣，if測驗條件也將被強制轉換為bool值，如果test-expression（測驗條件）為true，則程式將執行statements（陳述句），如果測驗條件為false，則程式將跳過陳述句，

通常將測驗條件variable == value寫為反轉形式value =https://www.cnblogs.com/young520/p/= variable，用以捕獲將相等運算子 == 誤寫為賦值運算子 = 的錯誤，例如將 x == 3寫為 3 == x，

6.1.2 if else 陳述句

if陳述句讓程式決定是否執行特定的陳述句或陳述句塊，而if else陳述句則讓程式決定執行兩條陳述句或陳述句塊中的哪一條，if else陳述句的通用格式如下：

if (test-expression)
{
    statements1;
}
else
{
    statements2;
}

如果測驗條件為true或非零，則程式將執行statements1，跳過statements2；如果測驗條件為false或零，則程式將跳過statements1，執行statements2，

6.1.3 多層 if else 結構

將一個if else包含于另一個if else的else陳述句中，可得到多層條件分支陳述句，通常將其寫為如下易于閱讀的形式：

if (test-expression1)
{
    statements1;
}
else if (test-expression2)
{
    statements2;
}
else
{
    statements3;
}

如果測驗條件test-expression1為true或非零，則程式將執行statements1，跳過statements2與statements3；如果測驗條件test-expression1為false或零且測驗條件test-expression2為true或非零，則程式將執行statements2，跳過statements1與statements3；如果測驗條件test-expression1與test-expression2都為false或零，則程式將跳過statements1與statements2，執行statements3，

6.2 邏輯運算子

C++ 提供了三種邏輯運算子，分別是邏輯 OR（||）、邏輯 AND（&&）和邏輯 NOT（!），

6.2.1 邏輯 OR 運算子：||

C++ 可以采用邏輯 OR 運算子（||）將兩個運算式組合在一起，如果原來運算式中的任何一個或全部都為true（或非零），則得到的運算式的值為true，否則，運算式的值為false，C++ 規定，||運算子是個順序點，其左邊的子運算式優先于右邊的子運算式，如果左側的運算式為true，則 C++ 不會去判定右側的運算式，expr1 || expr2的值如下表所示：

6.2.2 邏輯 AND 運算子：&&

C++ 采用邏輯 AND 運算子（&&）將兩個運算式組合在一起，當且僅當原來的兩個運算式都為true（或非零）時，則得到的運算式的值為true，否則，運算式的值為false，&&運算子是個也是個順序點，其左邊的子運算式優先于右邊的子運算式，如果左側的運算式為false，則 C++ 不會去判定右側的運算式，expr1 && expr2的值如下表所示：

邏輯 AND 運算子（&&）通常用于設定取值范圍，例如：age >= 35 && age < 50，

6.2.3 邏輯 NOT 運算子：!

邏輯 NOT 運算子（!）將它后面的運算式的真值取反，!expr的值如下表所示：

6.2.4 邏輯運算子的優先級以及另一種表示方式

C++ 邏輯 OR 和邏輯 AND 運算子的優先級都低于關系運算子，但邏輯 NOT 運算子的優先級高于所有關系運算子和算術運算子，邏輯 AND 運算子的優先級高于邏輯 OR 運算子，

//邏輯OR優先級低于關系運算子，以下兩種方式等價
x > 5 || x < -5
(x > 5) || (x < -5)

//邏輯AND優先級低于關系運算子，以下兩種方式等價
x > 5 && x < 10
(x > 5) && (x < 10)
    
//邏輯NOT優先級高于所有關系運算子和算術運算子，以下兩種方式等價
!x > 5		//值總為false
(!x) > 5
    
//邏輯AND優先級高于邏輯OR，以下兩種方式等價
age > 30 && age < 45 || weight > 300
(age > 30 && age < 45) || (weight > 300)

并不是所有的鍵盤都提供了用作邏輯運算子的符號，因此 C++ 標準提供了另一種表示方式（C++ 保留字），如下表所示，當 C 語言程式包含頭檔案 iso646.h后，也可以使用對應邏輯運算子的另一種表示方式，

6.3 字符函式庫 cctype

C++ 從 C 語言繼承了一個與字符相關的、非常方便的函式庫cctype，它可以簡化諸如確定字符是否為大寫字母、數字、標點符號等作業，例如，測驗字符ch是否是字母字符有以下兩種方式，但顯然第二種方式更簡潔：

//方式一：使用關系運算子以及邏輯運算子
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z'))

//方式二：使用cctype庫中的isalpha()函式
if (isalpha(ch))

下表列出了cctype庫中常用的函式：

表中的isxxxxx()函式的回傳型別為int，而不是bool，但通常自動bool轉換能將它們視為bool型別，

6.4 條件運算子

條件運算子（?:）常被用來代替if else陳述句，它是 C++ 中唯一一個需要三個運算元的運算子，該運算子的通用格式如下：

//條件運算子寫成的條件運算式
expression1 ? expression2 : expression3

如果expression1為true，則整個條件運算式的值為expression2的值，否則，整個條件運算式的值為expression3的值，

//條件運算式應用實體：令c等于a,b中的最大值
int c = a > b ? a : b;

條件運算式可以嵌套使用，例如expression2或expression3為另一個條件運算式，

6.5 switch 陳述句

相比于if else陳述句，C++ 的switch陳述句更適合多選擇分支的結構，

//switch 陳述句的通用格式
switch (integer-expression)
{
    case label : statement(s)
    case labe2 : statement(s)
    case labe3 : statement(s)
    ...
    default    : statement(s)
}

執行到switch陳述句時，程式將跳到使用integer-expression值標記的那一行，因此，integer-expression必須是一個結果為整數值的運算式，另外，每個標簽都必須是整數常量運算式，最常見的標簽是int或char常量，也可以是列舉量，如果integer-expression不與任何標簽匹配，則程式將跳到標簽為default的那一行，default標簽是可選的，如果其被省略，而又沒有匹配的標簽，則程式將跳出switch陳述句，執行switch陳述句后面的部分，

注意：程式跳到switch中特定代碼行后，將依次執行之后的所有陳述句，包括其后所有標簽對應的陳述句，除非有明確的其他指示（比如使用break跳出switch），

6.6 break 和 continue 陳述句

break和continue陳述句都使程式能夠跳過部分代碼，可以在switch陳述句或任何回圈中使用break陳述句，使用break陳述句后，程式將跳出switch陳述句或回圈，如果break陳述句在多層回圈的內部，則break將跳出包含它且離他最近的那一層回圈，continue陳述句用于回圈中，可以讓程式跳過當前回圈體中余下的代碼，并開始新一輪回圈，

//運行到break時，跳出while，執行statement3
while (cin.get(ch))
{
    statement1;
    if (ch == '\n')
        break;
    statement2;
}
statement3;

//運行到continue時，跳過剩余的statement2，進入while測驗條件，開始新一輪回圈
while (cin.get(ch))
{
    statement1;
    if (ch == '\n')
        continue;
    statement2;
}
statement3;

和 C 語言一樣，C++ 也有 goto陳述句，但應盡量不使用使用goto陳述句，下面的陳述句將跳到使用paris:作為標簽的位置：

//運行到goto時直接跳到指定標簽處
char ch;
cin >> ch;
if (ch == 'P')
    goto paris;
statements;
paris: cout << "goto here!";

goto只能在函式體內跳轉，不能跳到函式體外，goto多用于深度嵌套回圈中一次性跳出多層內部回圈，這是break無法做到的，

6.7 讀取數字的回圈

可以使用cin輸入運算式的值來檢測輸入是不是數字，當程式發現用戶輸入了錯誤內容時，應按順序采取 3 個步驟：

1. 重置cin以接受新的輸入，
2. 洗掉錯誤輸入，
3. 提示用戶再輸入，

//通過輸入初始化陣列
const int MAX = 10;
int arr[MAX];
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
    cout << "輸入第" << i+1 << "個數字:";
    while (!(cin >> arr[i]))
    {
        //重置cin
        cin.clear();
        
        //洗掉錯誤輸入
        while (cin.get() != '\n')
            continue;
        
        //提示用戶再輸入
        cout << "請輸入一個數字";
    }
}

6.8 簡單檔案輸入/輸出

檔案讀寫需包含頭檔案fstream，

6.8.1 寫入到文本檔案

//創建物件并關聯檔案
ofstream outFile;
outFile.open(filename);

//判斷是否打開成功
if (!outFile.is_open())
{
    exit(EXIT_FAILURE);
}

//寫入，類似cout用法
outFile << "Hello World";

//用完關閉
outFile.close();

其中的filename可以是一個字面字串，還可以是存盤在陣列中的字串（C-風格字串），

6.8.2 讀取文本檔案

//創建物件并關聯檔案
ifstream inFile;
inFile.open(filename);

//判斷是否打開成功
if (!inFile.is_open())
{
    exit(EXIT_FAILURE);
}

//工具變數
double value;
double sum = 0.0;

//讀取檔案:方式一
while (inFile >> value)
{
    sum += value;
}

//讀取檔案:方式二
inFile >> value;
while (inFile.good())
{
    sum += value;
    inFile >> value;
}

//輸出結果
cout << "sum = " << sum;

//確定停止讀取的原因
if (inFile.eof())
    cout << "到達檔案尾";
else if (inFile.fail())
    cout << "資料型別不匹配";
else
    cout << "未知原因";

//用完關閉
inFile.close();

本文作者：木三百川

本文鏈接：https://www.cnblogs.com/young520/p/16637822.html

著作權宣告：本文系博主原創文章，著作權歸作者所有，商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請附上出處鏈接，遵循署名-非商業性使用-相同方式共享 4.0 國際版 (CC BY-NC-SA 4.0)著作權協議，

標籤：C++

上一篇：通過宏封裝實作std::format編譯期檢查引數數量是否一致

下一篇：OpenGL 曝光度調節