C++教程:C++ if語(yǔ)句講解

2020-05-23 14:28:30

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供稿：網(wǎng)友

對(duì)于可能發(fā)生的事情，我們平時(shí)經(jīng)常會(huì)說(shuō)“如果……，那么……”。語(yǔ)文里，我們叫它條件復(fù)句。“如果”之后的內(nèi)容我們稱(chēng)為條件，當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，就會(huì)發(fā)生“那么”之后的事件。我們來(lái)看這樣一句英語(yǔ)：If mark>90, cout <<”GOOD!” <<endl.把它翻譯成中文就是：如果分?jǐn)?shù)大于90，則輸出GOOD。

其實(shí)在程序設(shè)計(jì)中，也是用“如果”來(lái)描述可能發(fā)生的情況的。它和剛才的那句英語(yǔ)很相似，具體的語(yǔ)法格式是：

我們把若干句語(yǔ)句放在一個(gè)大括號(hào)中，稱(chēng)為語(yǔ)句塊。運(yùn)行到該if語(yǔ)句，當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，就會(huì)執(zhí)行語(yǔ)句塊內(nèi)的內(nèi)容。我們也可以用流程圖（圖4.1.1）來(lái)表示if語(yǔ)句。請(qǐng)注意，if語(yǔ)句的結(jié)束是沒(méi)有分號(hào)的，分號(hào)只是屬于語(yǔ)句塊中的語(yǔ)句。

一、條件——關(guān)系運(yùn)算

當(dāng)我們判斷一個(gè)條件的時(shí)候，依賴(lài)于這個(gè)條件是真是假。說(shuō)到真和假，我們不難想到布爾型數(shù)據(jù)（參見(jiàn)3.1），因?yàn)樗褪欠謩e用0和1來(lái)表示真和假。顯然條件的位置上應(yīng)該放置一個(gè)布爾型的數(shù)據(jù)。然而，光靠死板的0和1兩個(gè)數(shù)仍然無(wú)法描述可能發(fā)生著變化的各種情況。那么我們?nèi)绾巫岆娔X來(lái)根據(jù)實(shí)際情況做出判斷呢？

這里我們要引入關(guān)系運(yùn)算。之前的加減乘除和取余數(shù)之類(lèi)的操作，結(jié)果都是整型或?qū)嵭蛿?shù)據(jù)。而關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果則是布爾型數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)它們的結(jié)果只有兩種——真或假。

所謂關(guān)系運(yùn)算，是判斷操作符兩邊數(shù)據(jù)的關(guān)系。這些關(guān)系一共有六種，分別是：等于、大于、小于、大于等于、小于等于、不等于。如下表所示：

當(dāng)操作符兩邊的數(shù)據(jù)符合操作符對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，運(yùn)算結(jié)果為真，否則為假。比如5>1的結(jié)果是1（真），’a’==’a’的結(jié)果也是1（真）；而3<=2的結(jié)果為0（假）等等。特別要注意，==和=是兩個(gè)不同的操作符，前者是判斷操作符兩邊數(shù)據(jù)的關(guān)系，后者是把右面的表達(dá)式的結(jié)果賦值給左邊。

下面我們來(lái)看一段程序：（程序4.1.1）
#include "iostream.h"
int main()
{
int a,b;
cout <<"請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)：";
cin >>a >>b;
if (a>b)//如果a比b大，則將兩個(gè)數(shù)交換
{
int temp;//創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)變量
temp=a;
a=b;
b=temp;
}
cout <<a <<" " <<b <<endl;//將兩個(gè)數(shù)從小到大輸出
return 0;
}
第一次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)：1 5
1 5
第二次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入兩個(gè)數(shù)：3 2
2 3

算法時(shí)間：交換
交換是程序設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)最常用的一種操作。它的算法在現(xiàn)實(shí)生活中也有著形象的操作。交換兩個(gè)變量里的數(shù)據(jù)就好像交換AB兩個(gè)碗中的水。我們必須再拿一個(gè)碗來(lái)（臨時(shí)變量），將A碗里面的水先倒到這個(gè)臨時(shí)的碗里，再將B碗的水倒到空的A碗里，最后把臨時(shí)碗里的水再倒回B碗，那么就完成了這個(gè)工作。對(duì)照著這個(gè)過(guò)程去閱讀代碼是不是有些理解了呢？至于這個(gè)算法的代碼，也是非常好記的。記住把臨時(shí)變量放在首位，然后把任一變量放在等號(hào)的右邊，下一句語(yǔ)句開(kāi)頭的必然也是這個(gè)變量。簡(jiǎn)單地記就是首尾相連。（程序4.1.1的代碼中用相同的顏色表示出“首尾相連”。）
這個(gè)程序完成的工作是將兩個(gè)無(wú)序的整數(shù)從小到大地輸出。即如果第一個(gè)數(shù)比第二個(gè)數(shù)大，先交換再輸出，否則直接輸出。

二、條件——邏輯運(yùn)算

學(xué)校評(píng)三好學(xué)生，候選人必須要德智體全面發(fā)展才能夠評(píng)上；學(xué)校開(kāi)運(yùn)動(dòng)會(huì)，運(yùn)動(dòng)員只要在某一個(gè)項(xiàng)目上是全校第一就能夠獲得冠軍。現(xiàn)實(shí)生活中，有些條件會(huì)很?chē)?yán)格，要數(shù)項(xiàng)同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)才算符合條件；而有些條件又會(huì)很松，只要符合其中某一項(xiàng)就算符合條件了。在程序設(shè)計(jì)中，我們也會(huì)遇到這樣的問(wèn)題。

平時(shí)，我們往往是用“并且”和“或”兩個(gè)詞來(lái)描述這些情況的。而在程序設(shè)計(jì)中，我們用邏輯運(yùn)算來(lái)描述。我們平時(shí)稱(chēng)它們“與”（相當(dāng)于并且）、“或”、“非”。“邏輯與”的操作符是&&，“邏輯或”的操作符是||，“非”的操作符是！。下面三個(gè)真值表說(shuō)明了各邏輯運(yùn)算的結(jié)果。

上面兩表的第一行和第一列分別是邏輯操作符兩側(cè)的值，右下角帶有灰色底紋的四格是經(jīng)過(guò)運(yùn)算后的結(jié)果。

如果我們用集合A和集合B分別來(lái)描述兩個(gè)不相同的條件A和B，那么A&&B表示要滿(mǎn)足集合A與集合B的交集；A||B表示要滿(mǎn)足集合A與集合B的并集；!A表示要滿(mǎn)足集合A的補(bǔ)集。

在上一章的3.3簡(jiǎn)單表達(dá)式中，我們提到了運(yùn)算的次序。在程序設(shè)計(jì)中，我們把這種運(yùn)算的次序稱(chēng)作操作符（Operator）的優(yōu)先級(jí)。那么，關(guān)系操作符和邏輯操作符的優(yōu)先級(jí)是怎么樣的呢？

和簡(jiǎn)單表達(dá)式一樣，括號(hào)的優(yōu)先級(jí)仍然是最高的。無(wú)論什么情況都應(yīng)該先從左到右地計(jì)算括號(hào)內(nèi)的結(jié)果。當(dāng)算術(shù)操作符、關(guān)系操作符和邏輯操作符處于同一級(jí)的括號(hào)中時(shí)，則分別從左向右地依次進(jìn)行邏輯非運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算（遵循算術(shù)運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)）、關(guān)系運(yùn)算、邏輯與運(yùn)算和邏輯或運(yùn)算。（記作“不算關(guān)羽活”）。

下面我們來(lái)實(shí)踐一下，看一段程序：（程序4.1.2）
#include "iostream.h"
int main()
{
int mark;
cout <<"請(qǐng)輸入成績(jī)（0~100）： ";
cin >>mark;
if (mark>=80 && mark <=100) cout <<"Good!" <<endl;
if (mark>=60 && mark <80) cout <<"So so" <<endl;
if (mark>=0 && mark <60) cout <<"Please work harder!" <<endl;
if (mark<0 || mark >100) cout <<"ERROR!" <<endl;
return 0;
}
第一次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入成績(jī)（0~100）：100
Good!
第二次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入成績(jī)（0~100）：75
So so
第三次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入成績(jī)（0~100）：59
Please work harder!
第四次運(yùn)行結(jié)果：
請(qǐng)輸入成績(jī)（0~100）：105
ERROR!

我們可以看到，將關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算配合使用，可以將數(shù)值有效地分段。以上這段程序的功能就是按照不同段的數(shù)值輸出不同的結(jié)果，如果輸入的數(shù)值超出正常的取值范圍，則輸出出錯(cuò)信息。

算法時(shí)間：糾錯(cuò)
熟悉電腦軟件的同學(xué)都知道，不少軟件或程序有時(shí)候會(huì)有漏洞（Bug），使得程序的安全性或穩(wěn)定性受到影響。而產(chǎn)生這些漏洞的部分原因就是程序員在設(shè)計(jì)程序時(shí)有所疏漏，忘記了去考慮一些可能引起錯(cuò)誤的特殊情況。我們把這些可能引起程序異常的情況稱(chēng)為臨界情況。比如在a/b中，b=0就是一種臨界情況。如果不考慮到這種情況，則可能導(dǎo)致除數(shù)為零而使整個(gè)程序崩潰。我們學(xué)會(huì)了if語(yǔ)句以后就能夠從一定程度上避免一些可以預(yù)知的錯(cuò)誤，把那些臨界情況引入糾錯(cuò)程序。（比如輸出出錯(cuò)信息，或及時(shí)中止程序）

三、&&和||的妙用

有時(shí)候我們做數(shù)學(xué)題目會(huì)遇到這樣的問(wèn)題——(1+5*8)/6*0/(5/6+2)，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)整個(gè)式子是乘式，并且有一個(gè)乘數(shù)為０的時(shí)候，則會(huì)不再做更多的計(jì)算，把結(jié)果脫口而出。因?yàn)闊o(wú)論后面的乘數(shù)是什么，都無(wú)法改變結(jié)果了。

根據(jù)真值表我們知道，在邏輯與中，只要有一個(gè)假則整個(gè)表達(dá)式的結(jié)果為假；在邏輯或中，只要有一個(gè)是真則整個(gè)表達(dá)式的結(jié)果為真。我們發(fā)現(xiàn)邏輯與、邏輯或和上面所說(shuō)的例子有著相似之處，那么電腦會(huì)不會(huì)像我們一樣，不再做更多無(wú)所謂的計(jì)算呢？

答案是肯定的。即在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的邏輯與中，一旦出現(xiàn)一個(gè)假，則結(jié)果為假，處于該位置以后的條件不再做更多判斷；在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的邏輯或中，一旦出現(xiàn)一個(gè)真，則結(jié)果為真，處于該位置以后的條件也不再做更多判斷。
比如： if (m!=0 && n/m<1)
{
cout <<”OK” <<endl;
}
當(dāng)m=0時(shí)，電腦不會(huì)去嘗試用n/m了，而是直接跳過(guò)整句語(yǔ)句。這樣，我們就能夠避免除數(shù)為零的錯(cuò)誤了。

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