程序结构和程序控制语句.docx
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程序结构和程序控制语句
C++的语句类型
C++程序的组成：
一个C++程序可以由若干个源程序文件组成，一个源程序文件可以有若干个函数和编译预处理命令组成，一个函数由函数说明部分和函数执行部分组成，函数执行部分由数据定义和若干个执行语句组成。
语句是组成程序的基本单元。
C++语言的语句可以分成以下六大类：
（1）说明语句：
对变量、符号常量、数据类型的定义性说明
例如：
inta,b,c;//定义整型变量a、b、c
①仅向编译系统提供说明信息，在程序执行期间并不执行任何操作。
如，定义变量语句inta,b,c;是告诉编译系统为变量a、b、c各分配4个字节的存储空间用于存放变量的值。
程序执行时，该语句就不起任何作用了。
②说明语句可出现在函数内、外，允许出现语句的任何地方。
（2）控制语句：
能改变程序执行顺序完成控制功能的语句。
C++中控制语句主要有：
（3）函数和流对象调用语句：
函数调用语句又一次函数调用加一个分号构成一个语句，如：
【例1】分析下面程序的功能：
#include
usingnamespacestd;
intmax（inta,intb）//自定义函数
{if（a>b）returna;
elsereturnb;
在一次函数调用后加上一个分号所构成的语句称为函数调用语句。
其一般格式为：
<函数名>（实参）;例如：
m=max（a,b）;该语句实现将max（a,b）的返回值赋给变量m。
}
intmain（）
{inta,b,m;
cout<<"Inputa,b:
";
cin>>a>>b;
m=max（a,b）;//函数调用语句
cout<<"max="<system（"pause"）;
return0;
}
（4）表达式语句：
由一个表达式后加一个分号构成一个语句。
例如：
由一个赋值表达式加一个分号构成一个赋值表达式语句：
y=x*x+2*x;
注意：
i=i+1//是一个赋值表达式
i=i+1；//是一个赋值语句
（5）空语句：
；只有一个分号所构成的语句称为空语句。
下面就是一个空语句：
;
空语句什么也不做，它将在特殊的时候是有用的，讲循环时再细讲。
（6）复合语句（语句块）：
用{}将若干语句括起来构成的语句。
“{}”后不再需要分号。
复合语句主要用于控制语句中。
例如：
{t=a;a=b;b=t;}//实现a,b数值的交换。
程序的三种基本结构即顺序结构、分支结构和循环结构，都是通过语句来实现的。
1．顺序结构：
按语句顺序依次执行的结构称为顺序结构。
2．分支结构
（1）两路分支：
在两种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为分支结构。
（2）多路分支：
在多种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为分支结构，
3．循环结构：
在人们所要处理的问题中常常遇到需要反复执行某一操作的情况，计算机实现这一操作的程序就要用到循环结构。
循环结构有两种形式，即当型循环结构和直到型循环结构。
分支语句
分支语句用于实现分支程序设计。
分支程序有两路分支结构和多路分支结构，两路分支结构可用if语句实现，多路分支结构可以用嵌套的if语句或switch语句实现。
1．if语句的三种形式
（1）单选条件语句
语句格式：
if（<表达式>）<语句>
执行过程：
当表达式的值为非0（真）时，执行语句，
否则不执行语句。
说明：
①表达式必须用“（）”括起来；
②语句只能是单个语句或复合语句。
（2）两选条件语句
语句格式：
if（<表达式>）
<语句1>
else
<语句2>
执行过程：
当表达式的值为非0（真）时，执行语句1，
否则执行语句2。
（3）多选条件语句
多选条件语句的格式为：
if（<表达式1>）<语句1>
elseif（<表达式2>）<语句2>
elseif（<表达式2>）<语句3>
......
elseif（<表达式n-1>）<语句n-1>
else<语句n>
【例2】输入两个整数a和b，用单选条件语句实现输出其中较大的一个数。
程序流程图如右图所示。
程序如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inta,b,max;
cout<<"Inputa,b:
";
cin>>a>>b;
max=a;
if（b>max）max=b;
cout<<"max="<system（"pause"）;
return0;
}
程序执行后屏幕显示：
Inputa，b：
38
max=8
【例3】输入两个整数a和b，用两选条件语句实现输出其中较大的一个数。
程序流程图如右图所示，程序代码如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inta,b,max;
cout<<"Inputa,b:
";
cin>>a>>b;
if（a>b）max=a;
elsemax=b;
cout<<"max="<system（"pause"）;
return0;
}
程序执行后提示：
Inputa，b：
38
max=8
【例4】已知下列分段函数，要求编一程序，输入x，输出相应的y的值。
分段函数
程序流程图如右图所示。
程序代码如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
floatx,y;
cout<<"请输入一个实数x=";
cin>>x;
if（x<0）y=x+1;
elseif（x<10）y=x*x-5;
elsey=x*x*x;
cout<<"y="<system（"pause"）;
return0;
}
程序执行后提示：
请输入一个实数x=3
y=4
2．if语句的嵌套
在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。
其一般格式为：
if（<表达式1>）
if（<表达式2>）
<语句1>
else
注意：
else总是与其前面最近的
还没有配对的if进行配对.
<语句2>
else
if（<表达式3>）
<语句3>
else
<语句4>
【例5】使用if语句嵌套的方法实现【例4】
程序流程图及程序代码如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
floatx,y;
cout<<"请输入一个实数x=";
cin>>x;
if（x>=0）
if（x>=10）
y=x*x*x;
else
y=x*x-5;
else
y=x+1;
cout<<"y="<system（"pause"）;
return0;
}
程序执行后提示：
请输入一个实数x=-3
y=-2
注意：
在该程序中，内层的if语句嵌套在外层的if语句的if部分。
C++规定if语句嵌套使用时，else与if的的配对关系是：
else总是与其前面最近的还没有配对的if进行配对。
例如：
如果要改变这种约定，则应该用花括号构成复合语句。
例如：
if（<表达式1>）
{if（<表达式2>）<语句1>}
else
<语句2>
【例6】求三个整数a、b、c中的最大者，a、b、c由键盘输入。
（自行完成）
程序执行后提示：
请输入三个整数a,b,c：
145
a,b,c中最大的数max=5
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inta,b,c,max;
cout<<"请输入三个整数a,b,c:
";
cin>>a>>b>>c;
if（a>b）
if（a>c）max=a;
elsemax=c;
else
if（b>c）max=b;
elsemax=c;
cout<<"a,b,c中最大的数max="<system（"pause"）;
return0;
}
2．switch语句（开关语句）：
实现多路分支程序。
执行过程：
将条件表达式的值与case后常量值比较，若相等就执行此case后语句，完后再执行下一个case语句，最后执行default后的语句。
语句格式
switch（<条件表达式>）
{
case<常量表达式1>:
〔<语句1>〕
case<常量表达式2>:
〔<语句2>〕
......
case<常量表达式n-1>:
〔<语句n-1>〕
〔default:
<语句n>〕
}
说明：
（1）条件表达式与常量表达式只能是整型或字符型表达式；
（2）每个case后面的常量表达式的值必须互不相同；
（3）一个case后可有多个语句（不必用花括号），也可以没有任何语句。
注意：
在执行switch语句的过程中，每当执行完一个case后面的语句后，程序会不加判断地自动执行下一个case后面的语句。
每个case后面的常量表达式只起语句标号的作用，是switch语句中执行各语句的入口，并不在此进行条件判断
【例7】输入0～6的整数，将其转换成对应的星期几。
程序代码如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{inta;
cout<<"请输入一个0-6的整数（分别对应周日至周六）:
";
cin>>a;
switch（a）
{
case0:
cout<<"Sunday\n";
case1:
cout<<"Monday\n";
case2:
cout<<"Tuesday\n";
case3:
cout<<"Wednesday\n";
case4:
cout<<"Thursday\n";
在本例中，若运行程序时输入4，则执行结果为：
Thursday
Friday
Saturday
Inputdataerror
case5:
cout<<"Friday\n";
case6:
cout<<"Saturday\n";
default:
cout<<"Inputdataerror.\n";
}
system（"pause"）;
return0;
}
程序执行后发现结果并不是我们希望的，而要想实现我们的要求，就应该在执行完指定的一个case分支后，使程序跳出switch语句，即终止switch语句的执行，而这操作可用break语句来实现。
3．break语句：
中止当前语句的执行，并跳转到下一条语句处执行。
语句格式：
break;
若将上例程序中switch语句的内嵌代码改写如下，请分析结果；
case0:
cout<<"TodayisSunday\n";break;
case1:
cout<<"TodayisMonday\n";break;
case2:
cout<<"TodayisTuesday\n";break;
case3:
cout<<"TodayisWednesday\n";break;
case4:
cout<<"TodayisThursday\n";break;
case5:
cout<<"TodayisFriday\n";break;
case6:
cout<<"TodayisSaturday\n";break;
default:
cout<<"Inputdataerror.\n";
注意：
从开关语句的执行过程可知，任一开关语句均可用条件语句来实现，但并不是任何条件语句均可用开关语句来实现，这是由于开关语句限定了表达式的取值类型，而条件语句中的条件表达式可取任意类型的值。
【例8】商店打折售货。
购货金额数量越大，折扣越大。
具体标准如下（m：
购货金额，d：
折扣率）。
要求从键盘上输入购货金额，计算并输出实付的金额。
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{intm,c;
floatd,f;
cout<<"Inputm:
";
cin>>m;
if（m>=2000）c=8;
m
c=m/250
d
m<250
0
0%
250≤m<500
1
5%
500≤m<1000
2,3
7.5%
1000≤m<2000
4,5,6,7
10%
m≥2000
8
15%
elsec=m/250;
switch（c）
{case0:
d=0;break;
case1:
d=5;break;
case2:
case3:
d=7.5;break;
根据购货金额确定好折扣率后，再计算出实付金额。
case4:
case5:
case6:
程序执行后提示：
Inputm：
500
f=462.5
case7:
d=10;break;
case8:
d=15;break;
}
f=m*（1-d/100.0）;
cout<<"f="<system（"pause"）;
return0;
}
【例9】2005年修改后的《中华人民共和国个人所得税法》规定，个人所得，应纳个人所得税。
具体办法是，每月收入总和扣除1600元后的金额为应缴纳所得税额，应纳税所得额不超过500元的税率为5%，超过500元至2000元的部分税率为10%，超过2000元至5000元的部分税率为15%， 超过5000元至20000元的部分税率为20%超过20000元至40000元的部分税率为25%，超过40000元至60000元的部分税率为30%，超过60000元至80000元的部分税率为35%，超过80000元至100000元的部分税率为40%，超过100000元的部分税率为45%。
现要求编写程序，从键盘上输入某人本月的总收入，输出应缴纳的税额。
（要求学生自行完成）
循环语句（共三种，即while，do…while和for）
在人们所要处理的问题中常常遇到需要反复执行某一操作的情况。
被重复执行的程序段为循环程序，实现循环结构的语句称为循环语句。
在C++中，循环语句有while语句、do…while语句和for语句。
1．while语句
（1）作用：
实现“当型”循环结构。
即当条件成
立时冲复执行while语句中的内嵌语句。
（2）格式：
while（<表达式>）
语句
执行流程图如右图所示
相关说明：
①上述格式中的<表达式>称为循环条件表达式，
一般为关系表达式或逻辑表达式，必须用“（）”括起来；
②语句称为循环体，也称While的内嵌语句，可以是单个或复合语句。
（3）执行过程：
先计算表达式的值，当表达式值非0时重复执行指定的语句；当表达式值为0时结束循环。
【例10】：
求从键盘上输入一个正整数n，计算S=1+2+3+4+……+n，并输出到屏幕上。
分析：
由于n可能是不断变化的，因而计算S值的程序不可能依次列出1~n个数，要完成以上的累加求和运算，可设两个整型变量sum和i，sum存放累加的和，i从1变化到n，并按下列步骤进行操作：
（1）给sum赋值0，i赋值1；//循环初始化
（2）令sum=sum+i，i=i+1；//循环体与循环修改
（3）若i≤n，则重复执行步骤
（2）；//判断循环是否结束
（4）输出sum的值。
//结束处理
在以上步骤中，步骤
（2）和步骤（3）是需要重复执行的操作，其工作流程如下图所示。
这种重复执行的操作可由程序中的循环结构来完成。
下面用while语句来实现。
说明：
（1）while语句是先判断表达式i≤n是否成立，
若条件成立，则将sum加i后赋给sum及i增加1；
若条件不成立，则不执行相应语句，退出循环。
（2）当表达式的值一开始不成立，语句一次也不执行。
如当输入n为0时，i≤n不成立，语句sum=sum+i;和i++;一次也不执行。
（3）在循环体中必须有不断修改循环条件的语句，能使循环最终结束而不形成“死循环”。
如i++;语句，使i不断加1，直到大于n为止。
【例10】：
求从键盘上输入一个正整数n，计算S=1+2+3+4+……+n，并输出到屏幕上。
程序代码和程序流程图如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inti,n,sum;
cout<<"请输入一个正整数n=";
cin>>n;
sum=0;
i=1;
while（i<=n）
{sum=sum+i;
i++;
}
cout<<"sum="<system（"pause"）;
return0;
}
【例11】用while语句计算T=n!
（n!
=1×2×3×4…×n）。
程序代码和程序流程图如下（用while语句）：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inti,n,mult;
cout<<"请输入一个正整数n=";
cin>>n;
mult=1;
i=1;
while（i<=n）
{mult=mult*i;
i++;
}
cout<<"mult="<system（"pause"）;
return0;
}
2．do…while语句
（1）作用：
实现“直到型”循环结构。
即重复执
行while语句中的内嵌语句直到条件不成立时停止。
（2）格式：
do
<语句>
while（<表达式>）；
注意：
这里的语句与表达式跟上面讲到的while语句当中的意义完全相同，只是while语句是先判断条件再执行循环体语句，而在do…while语句的执行过程是：
先执行语句，然后计算表达式的值，当表达式值非0时重复执行语句；直到表达式值为0才结束循环。
【例12】用do…while语句实现【例10】
程序流程图及程序代码如下：
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inti,n,sum;
cout<<"请输入一个正整数n=";
cin>>n;
sum=0;
i=1;
do
{sum=sum+i;
i++;
}
while（i<=n）;
cout<<"1到"<system（"pause"）;
return0;
}
说明：
（1）do…while语句是先执行sum=sum+i;和i++;语句，后判断表达式i≤n是否成立。
若条件成立，则继续执行循环体；若条件不成立，则不执行相应语句，退出循环。
（2）即使表达式的值一开始就不成立，语句仍要执行一次。
如当输入n为0时，i≤n不成立，但语句sum=sum+i;和i++;也要执行一次。
（3）在循环体中要能不断修改循环条件的语句，最终能使循环结束，否则会形成“死循环”。
【例13】用do…while语句实现【例11】。
（要求学生自行完成程序流程图并调试程序）
3．for语句
for语句的一般格式为：
for（<表达式1>;<表达式2>;<表达式3>）<语句>
说明：
（1）表达式1称为循环初始化表达式，通常为循环变量赋初值；
（2）表达式2称为循环条件表达式，通常是关系表达式或逻辑表达式作循环结束条件；
（3）表达式3称为循环增量表达式，通常为赋值表达式，简单情况下为循环变量增量。
（4）语句部分为循环体，它可以是单个或复合语句。
for语句的执行过程
（1）计算表达式1的值；
（2）计算表达式2的值，
若表达式2的值为非0（“真”）时，则转到（3）；
若表达式2的值为0（“假”）时，则结束循环；
（3）执行循环体语句；
（4）计算表达式3的值，返回
（2）继续执行。
for语句的执行过程如右图所示。
3.for语句可以和下列while语句等效：
<表达式1>;
while（<表达式2>）
{
<语句>
<表达式3>;
}
【例14】用for语句实现【例10】
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
inti,n,sum;
cout<<"请输入一个正整数n=";
cin>>n;
sum=0;
for（i=1;i<=n;i++）sum=sum+i;
cout<<"1到"<system（"pause"）;
return0;
}
在上例中，表达式1：
i=1完成对循环变量i的初始化赋值工作，使i的初值为1；
表达式2：
i<=n判断循环变量i的值是否小于或等于n，若不成立则结束循环；
若成立则执行sum=sum+i;语句，再执行表达式3；
表达式3：
i++，使用循环变量i加1。
转表达式2继续判断i<=n是否成立。
说明：
（1）for语句中的三个表达式都可省略，但其中的两个分号不能省略；
（2）若表达式1省略，则应在for语句之前给循环变量赋初值。
例如：
i=1;for（;i<=n;i++）sum=sum+i;
（3）若表达式2省略，则不判断循环条件，循环无终止地进行下去，形成“死循环”，即认为表达式2始终为真，因此表达式2通常不能省略；
（4）若表达式3省略，则在循环体中应有能不断修改循环条件的语句。
例如：
for（i=1;i<=n;）{sum=sum+i;i++;}
（5）若省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给出循环条件。
例如：
i=1;for（;i<=n;）{sum=sum+i;i++;}
此时，for语句和while语句完全相同。
上述语句相当于：
i=1;while（i<=n）{sum=sum+i;i++;}
（6）表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是其它表达式，当然可以是逗号表达式，即用逗号“,”隔开的多个简单表达式，它们的运算顺序是从左到右顺序进行。
例如：
for（sum=0,i=1;i<=n;i++）sum=sum+i;
由此可见，用for语句比用while语句书写更简洁。
【例15】用for语句【例11】（学生自行完成）
核心代码就一句话：
for（t=1.0,i=1;i<=n;i++）t=t*i;
【例16】分析下列程序的执行过程，
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