Операции и операторы языка программирования Си. Примеры программ.

Управляющие структуры и основные конструкции языков программирования

Размещенная в памяти компьютера программа в момент выполнения занимает определенную область памяти. В каждый момент времени состояние программы характеризуется двумя типами сведений:

Состоянием некоторых ячеек памяти, понимаемых нами как переменные;

Активной точкой программы, то есть той командой программы, которая выполняется данный момент.

Следовательно, можно выделить и два основных класса действий, которые может выполнять вычислительная система:

Действия, выделяющие область памяти под переменные программы (описания).

Действия, меняющие точку выполнения программы (операторы, инструкции, конструкции).

Различные совокупности действий второго класса также называют управляющими структурами.

Обычно операторы в программе выполняются один за другим в порядке их записи. Это называется последовательным выполнением. Различные операторы языка С, которые мы скоро будем обсуждать, дают программисту возможность указать, что следующий оператор, подлежащий выполнению, может отличаться от очередного в последовательности. Это называется передачей управления.

В 60-е годы стало ясно, что в основе большинства трудностей, испытываемых группами разработки программного обеспечения, лежало бесконтрольное использование передачи управления. Вина была возложена на оператор goto, который позволяет программисту передавать управление в программе по одному из возможных адресов в очень широком диапазоне. Понятие так называемого структурного программирования стало почти синонимичным «исключению оператора goto».

Исследование Бома и Якопини показало, что программирование возможно и при полном отсутствии операторов goto. Смена стиля программирования на «программирование без goto» стала для программистов эпохальным девизом. Но только в 70-е годы широкие круги профессиональных программистов начали принимать структурное программирование всерьез. Результаты оказались впечатляющими, поскольку группы разработки программного обеспечения сообщали об уменьшении времени разработки, более частой поставке систем в срок и завершении проектов в рамках бюджета. Ключом к успеху является попросту то, что программы, созданные на основе методов структурного программирования, более понятны, их проще отлаживать и модифицировать и, самое главное, более вероятно, что они написаны без ошибок.
Работа Бома и Якопини в 1966 году показала, что все программы могут быть написаны с использованием всего трех управляющих структур, а именно: последовательной структуры, структуры выбора и структуры повторения. Этот результат установлен Бомом и Якопини в 1966 г. путем доказательства того, что любую программу можно преобразовать в эквивалентную, состоящую только из этих структур и их комбинаций. При этом последовательная структура, по существу, является встроенной в язык С. Если не указано иначе, компьютер автоматически выполняет операторы С один за другим в порядке их записи.

Итак, программу для решения задачи любой сложности можно составить их трех структур, называемых следованием (цепочкой), ветвлением и циклом. Каждая из этих управляющих структур реализована в языке программирования набором соответствующих конструкций.

К управляющим структурам относятся:

· структура следования;

· структура ветвления;

Любой сценарий PHP сформирован из ряда конструкций. Конструкциями могут быть операторы, функции, циклы. Конструкции обычно заканчиваются точкой с запятой. Кроме того, конструкции могут быть сгруппированы в группу, формируя группу конструкций с фигурными скобками {…}. Группа конструкций – это также отдельная конструкция.

Сегодня я кратко расскажу об основных конструкциях PHP. Приступим:

Условные операторы:

Условные операторы являются наиболее распространенными конструкциями во всех алгоритмических языках программирования.

1. Конструкция if

if (логическое выражение)
оператор;
?>

Конструкция if содержит логическое выражение. Если логическое выражение истинно (true), то оператор, следующий за конструкцией if будет исполнен, а если логическое выражение ложно (false), то следующий за if оператор исполнен не будет. Приведем пример:

if ($a > $b ) echo "значение a больше, чем b" ;
?>

2. Конструкция else

Часто возникает потребность исполнения операторов не только в теле конструкции if, но и в случае, если условие конструкции if не выполнено. В данной ситуации нельзя обойтись без конструкции else. Такая конструкция будет называться if-else.

if (логическое_выражение)
инструкция_1;
else
инструкция_2;
?>

Если логическое_выражение истинно, то выполняется
инструкция_1, а иначе - инструкция_2. Как и в любом другом языке, конструкция else может опускаться, в этом случае при получении должного значения просто ничего не делается. Пример:

if ($a > $b ) {
echo "a больше, чем b" ;
} else {
echo "a НЕ больше, чем b" ;
}
?>

Конструкция if-else.

Обратите внимание на расположение двоеточия (:)! Если его пропустить, будет сгенерировано сообщение об ошибке.

if (логическое_выражение):
команды;
elseif(другое_логическое_выражение):
другие_команды;
else:
иначе_команды;
endif
?>

3. Конструкция elseif

elseif – это комбинация конструкций if и else. Эта конструкция расширяет условную конструкцию if-else.

if (логическое_выражение_1)
оператор_1;
elseif (логическое_выражение_2)
оператор_2;
else
оператор_3;
?>

Практический пример использования конструкции elseif:

if ($a > $b ) {
echo "a больше, чем b" ;
} elseif ($a == $b ) {
echo "a равен b" ;
} else {
echo "a меньше, чем b" ;
}
?>

Управляющие конструкции

Циклы:

Циклы позволяют повторять определенное (и даже неопределенное – когда работа цикла зависит от условия) количество раз различные операторы. Данные операторы называются телом цикла. Проход цикла называется итерацией.

1. Цикл с предусловием while

Цикл с предусловием while работает по принципам:

• Вычисляется значение логического выражения.
• Если значение истинно, выполняется тело цикла, в противном случае – переходим на следующий за циклом оператор.

while (логическое_выражение)
инструкция;
?>

В данном случае телом цикла является инструкция. Обычно тело цикла состоит из большого числа операторов. Пример цикла с предусловием while:

$ x = 0 ;
while ($ x ++< 10 ) echo $ x ;
// Выводит 12345678910
?>

2. Цикл с постусловием do while

В отличие от цикла while, этот цикл проверяет значение выражения не до, а после каждого прохода. Таким образом, тело цикла выполняется хотя бы один раз.

do
{
тело_цикла;
}
while (логическое_выражение);
?>

После очередной итерации проверяется, истинно ли логическое_выражение, и, если это так, управление передается вновь на начало цикла, в противном случае цикл обрывается. Пример скрипта:

$x = 1 ;
do {
echo $x ;
} while ($x ++< 10 );
?>

3. Цикл со счетчиком for

Цикл со счетчиком используется для выполнения тела цикла определенное число раз. С помощью цикла for можно (и нужно) создавать конструкции, которые будут выполнять действия не такие, как простая переборка значения счетчика.

for (инициализирующие_команды; условие_цикла; команды_после_итерации) { тело_цикла; }
?>

Цикл for начинает свою работу с выполнения инициализирующих_команд. Данные команды выполняются только один раз.

После этого проверяется условие_цикла, если оно истинно (true), то выполняется тело_цикла. После того, как будет выполнен последний оператор тела, выполняются команды_после_итерации. Затем снова проверяется условие_цикла. Если оно истинно (true), выполняется тело_цикла и команды_после_итерации.

for ($ x = 0 ; $ x < 10 ; $ x ++) echo $ x ;
//Выведит 0123456789
?>

Для цикла for имеется и альтернативный синтаксис:

for(инициализирующие_команды; условие_цикла; команды_после_итерации):
операторы;
endfor;
?>

4. Цикл перебора массивов foreach

foreach (массив as $ключ=>$значение)
команды;
?>

Команды циклически выполняются для каждого элемента массива, при этом очередная пара ключ=>значение оказывается в переменных $ключ и $значение. Пример работы цикла foreach:

$ names [ "Иванов" ] = "Андрей" ;
$ names [ "Петров" ] = "Борис" ;
$ names [ "Волков" ] = "Сергей" ;
$ names [ "Макаров" ] = "Федор" ;
foreach ($ names as $ key => $ value ) {
echo "$value $key
" ;
}
?>

Рассмотренный сценарий выводит:

Андрей Иванов
Борис Петров
Сергей Волков
Федор Макаров

У цикла foreach имеется и другая форма записи, которую следует применять, когда нас не интересует значение ключа очередного элемента.

foreach (массив as $значение)
команды;
?>

Цикл foreach оперирует не исходным массивом, а его копией. Это означает, что любые изменения, которые вносятся в массив, не могут быть “видны” из тела цикла. Что позволяет в качестве массива использовать не только переменную, но и результат работы какой-нибудь функции, возвращающей массив (в этом случае функция будет вызвана всего один раз – до начала цикла, а затем работа будет производиться с копией возвращенного значения).

5. Конструкция break

Очень часто для того, чтобы упростить логику сложного цикла, удобно иметь возможность его прервать в ходе очередной итерации. Для этого и существует конструкция break, которая осуществляет немедленный выход из цикла.

Она может задаваться с одним необязательным параметром – числом, которое указывает, из какого вложенного цикла должен быть произведен выход. По умолчанию используется 1, т. е. выход из текущего цикла, но иногда применяются и другие значения.

break; // По умолчанию
break(номер_цикла); // Для вложенных циклов (указывается номер прерываемого цикла)
?>

$ x = 0 ;
while ($ x ++< 10 ) {
if ($ x == 3 ) break;
echo "Итерация $x
" ;
}
// Когда $x равен 3, цикл прерывается
?>

Цикл выведет:

Итерация 1
Итерация 2

Если нам нужно прервать работу определенного (вложенного) цикла, то нужно передать конструкции break параметр – номер_цикла, например, break(1). Нумерация циклов выглядит так:

for (...) // Третий цикл
{
for (...) // Второй цикл
{
for (...) // Первый цикл
{
}
}
}

6. Конструкция continue

Конструкция continue так же, как и break, работает только “в паре” с циклическими конструкциями. Она немедленно завершает текущую итерацию цикла и переходит к новой (конечно, если выполняется условие цикла для цикла с предусловием). Точно так же, как и для break, для continue можно указать уровень вложенности цикла, который будет продолжен по возврату управления.

В основном continue позволяет вам сэкономить количество фигурных скобок в коде и увеличить его удобочитаемость. Это чаще всего бывает нужно в циклах-фильтрах, когда требуется перебрать некоторое количество объектов и выбрать из них только те, которые удовлетворяют определенным условиям.

$ x = 0 ;
while ($ x ++< 5 ) {
if ($ x == 3 ) continue;
echo "Итерация $x
" ;
}
// Цикл прервется только на третьей итерации
?>

Cкрипт выведет:

Итерация 1
Итерация 2
Итерация 4
Итерация 5

Конструкция выбора:

switch-case

Часто вместо нескольких расположенных подряд инструкций if-else целесообразно воспользоваться специальной конструкцией выбора switch-case. Данная конструкция предназначена для выбора действий, в зависимости от значения указанного выражения.

Конструкция switch-case чем-то напоминает конструкцию if-else. Конструкцию выбора можно использовать, если предполагаемых вариантов много, например, более 5, и для каждого варианта нужно выполнить специфические действия.

switch(выражение) {
case значение1: команды1;
case значение2: команды2;
. . .
case значениеN: командыN;
]
}
?>

Принцип работы конструкции switch-case такой:

• Вычисляется значение выражения;
• Просматривается набор значений. Пусть значение1 равно значению выражения, вычисленного на первом шаге. Если не указана конструкция break, то будут выполнены команды i, i+1, i+2, … , N. В противном случае будет выполнена только команда с номером i.
• Если ни одно значение из набора не совпало со значением выражения, тогда выполняется блок default, если он указан.

Пример использования конструкции switch-case:

$ x = 1 ;
// Используем if-else
if ($ x == 0 ) {
echo "x=0
" ;
} elseif ($ x == 1 ) {
echo "x=1
" ;
} elseif ($ x == 2 ) {
echo "x=2
" ;
}
// Используем switch-case
switch ($ x ) {
case 0 :
echo "x=0
" ;
break;
case 1 :
echo "x=1
" ;
break;
case 2 :
echo "x=2
" ;
break;
}
?>

Рассмотренный сценарий выводит x=1 дважды.

Конструкция возврата значений:

return

Конструкция return возвращает значения, преимущественно из пользовательских функций, как параметры функционального запроса. При вызове return исполнение пользовательской функции прерывается, а конструкция return возвращает определенные значения.
Если конструкция return будет вызвана из глобальной области определения (вне пользовательских функций), то скрипт также завершит свою работу, а return также возвратит определенные значения.

Пример использования конструкции return для возврата значений типа integer:

function retfunct ()
{
return 7 ;
}
echo retfunct (); // выводит "7".
?>

Пример возврата конструкцией return массивов:

function numbers ()
{
return array (0 , 1 , 2 );
}
list ($ zero , $ one , $ two ) = numbers ();
echo $ zero ;
echo $ one ;
echo $ two ;
// Выводит "012"
?>

Конструкции включений:

Конструкции включений позволяют собирать PHP программу (скрипт) из нескольких отдельных файлов. В PHP существуют две основные конструкции включений: require и include.

1. require()

Конструкция require позволяет включать код до выполнения сценария.

require имя_файла;

При запуске программы интерпретатор заменит инструкцию на содержимое файла имя_файла (этот файл может также содержать сценарий на PHP).

2. include

Конструкция include также предназначена для включения файлов в код сценария PHP. В отличие от конструкции require конструкция include позволяет включать файлы в код PHP скрипта во время выполнения сценария.

include имя_файла;

3. require_once и include_once

Используя конструкции однократного включения require_once и include_once, можно быть уверенным, что один файл не будет включен дважды. Работают конструкции require_once и include_once так же, как и requre и include. Разница в их работе лишь в том, что перед включением файла интерпрететор проверяет, включен ли указанный файл ранее или нет. Если да, то файл не будет включен вновь.

Управляющие конструкции

Управляющие конструкции Введение В четырех первых главах этой серии мы сконцентрировали свое внимание на синтаксическом анализе математических выражений и операций присваивания. В этой главе мы остановимся на новой и захватывающей теме: синтаксическом анализе и

Итерационные конструкции Все языки программирования предлагают конструкции обеспечивающие возможность повторения блоков программного кода, пока не выполнено условие завершения повторений. Если у вас есть опыт программирования, то операторы цикла в C# будут для вас