Объявим целочисленную переменную I и рассмотрим оператор цикла на примере вывода на экран десяти чисел, кратных трем:
int I;
for(I=1;I<=10;I=I+1)
printf(“%d”,3*I);
Как и в Паскале, оператор состоит из:
– заголовка цикла for(I=1;I<=10;I=I+1)
– многократно повторяемого тела цикла – оператора printf(“%d”,3*I).
Заголовок состоит из служебного слова for и трех взятых в скобки выражений, которые определяют, сколько раз будет повторяться тело цикла, и как будет изменяться параметр цикла I.
Первое выражение I=1 выполнится один раз (до первого выполнения тела цикла) и определит начальное значение параметра цикла.
Перед каждым выполнением тела цикла вычисляется второе выражение (обычно там помещается проверка какого-то условия) и если условие не выполняется (значение выражения равно нулю), цикл завершается. Если условие выполнено (результат вычисления выражения не равен нулю), выполняется тело цикла.
После каждого выполнения тела цикла вычисляется третье выражение, которое обычно изменяет значение параметра цикла.
Как видим, в данном случае параметр I будет изменяться от одного до 10, при этом выводимое на экран значение 3*I, будет кратно трем. Результаты экзаменов показывают, что иногда у студентов вызывают затруднения даже такие простые задачи. Поэтому рассмотрим несколько похожих примеров.
1. Те же числа, но в обратном порядке можно вывести оператором
for(I=10;I;I=I-1)
printf(“%d”,3*I);
Оператор интересен тем, что вторым выражением является не проверка условия, а просто переменная I. Когда она станет равной нулю, цикл завершится.
2. Язык С++ предоставляет большую по сравнению с Паскалем свободу при реализации заголовка цикла. В частности, параметр цикла может быть вещественным числом, разрешено пропускать в заголовке цикла любое из выражений (а может, это называется записывать пустое выражение, потому что символы; пишутся обязательно). Следующий фрагмент показывает решение задачи с пропущенным первым выражением:
float I=1;
for(;I<=10;I=I+1)
printf(“%f”,3*I);.
3. Можно пропустить также третье выражение и изменять переменную I в теле цикла:
float I=1;
for(;I<=10;)
{I=I+1;
printf(“%d”,3*I);
}.
Как и в Паскале, циклически повторяется только один записанный после заголовка оператор. Если надо повторять несколько операторов, они объединяются фигурными скобками в блок. В данном случае
{
I=I+1;
Printf (“%d”,3*I);
} - это блок операторов. Блок языка С отличается от составного оператора Паскаля тем, что в блоке после открывающей фигурной скобки можно размещать объявления переменных. Такие переменные остаются видимыми только в пределах того блока, где они объявлены (с понятиями области видимости и времени жизни переменных мы знакомились при изучении Паскаля).
В отличие от С, язык С++ разрешает объявлять переменные в любом месте, кроме управляющих конструкций операторов. Например, нельзя объявлять переменную в условном операторе (в круглых скобках после if).
Но параметр цикла можно объявлять непосредственно в заголовке (хотя заголовок – это управляющая конструкция цикла):
for(int i=0; i<10;i=i+1) printf(“%d”,I);
При этом переменная i будет доступна не только в этом цикле, но и во всех последующих операторах до конца блока.
4. Если опустить в заголовке все три выражения, результат вычисления второго пустого выражения считается ненулевым и мы получаем бесконечный цикл. В этом случае для решения задачи можно применить оператор принудительного завершения оператора цикла - break:
int I=1;
for(;;) // Такой заголовок приводит к бесконечному повторению тела цикла.
{ if (I>10) break; // Выполнение оператора break вызывает завершение цикла
// и переход к следующему после цикла оператору.
I=I+1;
printf(“%d”,3*I);
}.
Знакомясь с оператором break языка Паскаль, мы отмечали, что его не было в авторской версии языка, его заимствовали из языка Си.
5. При решении данной задачи студенты часто пытаются в теле цикла дополнительно изменять значения I, чтобы они были кратны трем. В теле цикла при этом выводится значение I а не 3*I, например, так:
int I;
for(I=1;I<=10;I=I+1)
{ printf(“%d”, I);
I=I+3;}
Это неправильное решение, так как не учитывается что в каждом проходе к I, будет прибавлять единицу заголовок цикла, и еще три прибавится в теле цикла. Проверьте самостоятельно сколько и каких чисел выведет на экран приведенный выше оператор.
Если не хочется применять длинную операцию умножения, цикл следует записать так: for(I=3;I<=30;I=I+3) printf(“%d”, I);.
6. Выведем на экран первые десять элементов последовательности
½,1/4, 1/6, 1/8...
Типичная ошибка при решении этой задачи приводит к выводу на экран значения 2-n. Элементы данной последовательности вычисляются оператором
Float I
for(I=1;I<10;I=I+1) printf(“%f”, 1/(2*I));
или, без использования умножения:
float I, s=0;
for(I=1;I<10;I=I+1)
{ s=s+2;
printf(“%f”, 1/s);
}.
Чтобы выводить на экран значения 2-n, следует делить на 2 предыдущее вычисленное значение степени:
float I, s=1;
for(I=1;I<10;I=I+1)
{ s=s/2;
printf(“%f”, s);
}