Конечно, независимо от того, какой тип данных вы используете, переменные не представляют особого интереса без возможности изменения их значения. Далее показаны некоторые операторы, используемые совместно с переменными:
· умножение,
· - вычитание,
· + сложение,
· / деление,
· = присвоение,
· == равенство,
· > больше,
· < меньше.
·!= неравно
· >= больше или равно
· <= меньше или равно
Операторы, которые выполняют математические функции, должны быть использованы справа от знака присвоения, для того, чтобы присвоить результат переменной слева.
Вот несколько примеров:
· a = 4 * 6; // использование строчного комментария и точки с запятой, a равно 24
· a = a + 5; // равно сумме исходного значения и пяти
· a == 5 // не присваивается пять, выполняется проверка, а равно 5 или нет
Вы часто будете использовать == в таких конструкциях, как условные операторы и циклы.
· a < 5 // Проверка, a менее пяти?
· a > 5 // Проверка, a больше пяти?
· a == 5 // Проверка, a равно пяти?
· a!= 5 // Проверка, а неравно пяти?
· a >= 5 // Проверка, a больше или равно пяти?
· a <= 5 // Проверка, a меньше или равно пяти?
Данные примеры не очень наглядно показывают использование знаков сравнения, но когда мы начнём изучать операторы выбора, вы поймете, зачем это надо.
Встречаются ситуации, когда программе нужно выбрать, какую операцию ей выполнить, в зависимости от определенного условия.
К примеру, мы вводим с клавиатуры целое число. Если это число больше десяти, то программа должна выполнить одно действие, иначе — другое. Реализуем этот алгоритм на C++ с помощью конструкции ветвления.
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
double num;
cout << "Введите произвольное число: ";
cin >> num;
if (num < 10) { // Если введенное число меньше 10.
cout << "Это число меньше 10." << endl;
} else { // иначе
cout << "Это число больше либо равно 10." << endl;
}
return 0;
}
Если вы запустите эту программу, то при вводе числа, меньшего десяти, будет выводиться соответствующее сообщение.
Если введенное число окажется большим, либо равным десяти — отобразится другое сообщение.
Оператор if
Оператор if служит для того, чтобы выполнить какую-либо операцию в том случае, когда условие является верным. Условная конструкция в С++ всегда записывается в круглых скобках после оператора if.
Внутри фигурных скобок указывается тело условия. Если условие выполнится, то начнется выполнение всех команд, которые находятся между фигурными скобками.
Пример конструкции ветвления
if (num < 10) { // Если введенное число меньше 10.
cout << "Это число меньше 10." << endl;
} else { // иначе
cout << "Это число больше либо равно 10." << endl;
}
Здесь говорится: «Если переменная num меньше 10 — вывести соответствующее сообщение. Иначе, вывести другое сообщение».
Усовершенствуем программу так, чтобы она выводила сообщение, о том, что переменная num равна десяти:
if (num < 10) { // Если введенное число меньше 10.
cout << "Это число меньше 10." << endl;
} else if (num == 10) {
cout << "Это число равно 10." << endl;
} else { // иначе
cout << "Это число больше 10." << endl;
}
Здесь мы проверяем три условия:
· Первое — когда введенное число меньше 10-ти
· Второе — когда число равно 10-ти
· И третье — когда число больше десяти
Заметьте, что во втором условии, при проверке равенства, мы используем оператор равенства — ==, а не оператор присваивания, потому что мы не изменяем значение переменной при проверке, а сравниваем ее текущее значение с числом 10.
Если поставить оператор присваивания в условии, то при проверке условия, значение переменной изменится, после чего это условие выполнится.
Каждому оператору if соответствует только один оператор else. Совокупность этих операторов — else if означает, что если не выполнилось предыдущее условие, то проверить данное. Если ни одно из условий не верно, то выполняется тело оператора else.
Если после оператора if, else или их связки else if должна выполняться только одна команда, то фигурные скобки можно не ставить. Предыдущую программу можно записать следующим образом:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
double num;
cout << "Введите произвольное число: ";
cin >> num;
if (num < 10) // Если введенное число меньше 10.
cout << "Это число меньше 10." << endl;
else if (num == 10)
cout << "Это число равно 10." << endl;
else // иначе
cout << "Это число больше 10." << endl;
return 0;
}
Такой метод записи выглядит более компактно. Если при выполнении условия нам требуется выполнить более одной команды, то фигурные скобки необходимы. Например:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
double num;
int k;
cout << "Введите произвольное число: ";
cin >> num;
if (num < 10) { // Если введенное число меньше 10.
cout << "Это число меньше 10." << endl;
k = 1;
} else if (num == 10) {
cout << "Это число равно 10." << endl;
k = 2;
} else { // иначе
cout << "Это число больше 10." << endl;
k = 3;
}
cout << "k = " << k << endl;
return 0;
}
Данная программа проверяет значение переменной num. Если она меньше 10, то присваивает переменной k значение единицы. Если переменная num равна десяти, то присваивает переменной k значение двойки. В противном случае — значение тройки. После выполнения ветвления, значение переменной k выводится на экран.
Иногда необходимо повторять одно и то же действие несколько раз подряд. Для этого используют циклы. В этом уроке мы научимся программировать циклы на C++, после чего посчитаем сумму всех чисел от 1 до 1000.
Цикл for
Если мы знаем точное количество действий (итераций) цикла, то можем использовать цикл for. Синтаксис его выглядит примерно так:
for (действие до начала цикла;
условие продолжения цикла;
действия в конце каждой итерации цикла) {
инструкция цикла;
инструкция цикла 2;
инструкция цикла N;
}
Итерацией цикла называется один проход этого цикла
Существует частный случай этой записи, который мы сегодня и разберем:
for (счетчик = значение; счетчик < значение; шаг цикла) {
тело цикла;
}
Счетчик цикла — это переменная, в которой хранится количество проходов данного цикла.
Сначала присваивается первоначальное значение счетчику, после чего ставится точка с запятой.
Затем задается конечное конечное значение счетчика цикла. После того, как значение счетчика достигнет указанного предела, цикл завершится. Снова ставим точку с запятой.
Задаем шаг цикла. Шаг цикла — это значение, на которое будет увеличиваться или уменьшаться счетчик цикла при каждом проходе.
Пример кода
Напишем программу, которая будет считать сумму всех чисел от 1 до 1000.
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i; // счетчик цикла
int sum = 0; // сумма чисел от 1 до 1000.
setlocale(0, "");
for (i = 1; i <= 1000; i++) // задаем начальное значение 1, конечное 1000 и задаем шаг цикла - 1.
{
sum = sum + i;
}
cout << "Сумма чисел от 1 до 1000 = " << sum << endl;
return 0;
}
Если мы скомпилируем этот код и запустим программу, то она покажет нам ответ: 500500. Это и есть сумма всех целых чисел от 1 до 1000. Если считать это вручную, понадобится очень много времени и сил. Цикл выполнил всю рутинную работу за нас.
Заметьте, что конечное значение счетчика я задал нестрогим неравенством (<= — меньше либо равно), поскольку, если бы я поставил знак меньше, то цикл произвел бы 999 итераций, т.е. на одну меньше, чем требуется. Это довольно важный момент, т.к. здесь новички часто допускают ошибки, особенно при работе с массивами (о них будет рассказано в следующем уроке). Значение шага цикла я задал равное единице. i++ — это тоже самое, что и i = i + 1.
В теле цикла, при каждом проходе программа увеличивает значение переменной sum на i. Еще один очень важный момент — в начале программы я присвоил переменной sum значение нуля. Если бы я этого не сделал, программа вылетела вы в сегфолт. При объявлении переменной без ее инициализации что эта переменная будет хранить «мусор».
Естественно к мусору мы ничего прибавить не можем. Некоторые компиляторы, такие как gcc, инициализирует переменную нулем при ее объявлении.
Цикл while
Когда мы не знаем, сколько итераций должен произвести цикл, нам понадобится цикл while или do...while. Синтаксис цикла while в C++ выглядит следующим образом.
while (Условие) {
Тело цикла;
}
Данный цикл будет выполняться, пока условие, указанное в круглых скобках является истиной. Решим ту же задачу с помощью цикла while. Хотя здесь мы точно знаем, сколько итераций должен выполнить цикл, очень часто бывают ситуации, когда это значение неизвестно.
Ниже приведен исходный код программы, считающей сумму всех целых чисел от 1 до 1000.
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
int i = 0; // инициализируем счетчик цикла.
int sum = 0; // инициализируем счетчик суммы.
while (i < 1000)
{
i++;
sum += i;
}
cout << "Сумма чисел от 1 до 1000 = " << sum << endl;
return 0;
}
После компиляции программа выдаст результат, аналогичный результату работы предыдущей программы. Но поясним несколько важных моментов. Я задал строгое неравенство в условии цикла и инициализировал счетчик i нулем, так как в цикле while происходит на одну итерацию больше, потому он будет выполняться, до тех пор, пока значение счетчика перестает удовлетворять условию, но данная итерация все равно выполнится. Если бы мы поставили нестрогое неравенство, то цикл бы закончился, когда переменная i стала бы равна 1001 и выполнилось бы на одну итерацию больше.
Теперь давайте рассмотрим по порядку исходный код нашей программы. Сначала мы инициализируем счетчик цикла и переменную, хранящую сумму чисел.
В данном случае мы обязательно должны присвоить счетчику цикла какое-либо значение, т.к. в предыдущей программе мы это значение присваивали внутри цикла for, здесь же, если мы не инициализируем счетчик цикла, то в него попадет «мусор» и компилятор в лучшем случае выдаст нам ошибку, а в худшем, если программа соберется — сегфолт практически неизбежен.
Затем мы описываем условие цикла — «пока переменная i меньше 1000 — выполняй цикл». При каждой итерации цикла значение переменной-счетчика i увеличивается на единицу внутри цикла.
Когда выполнится 1000 итераций цикла, счетчик станет равным 999 и следующая итерация уже не выполнится, поскольку 1000 не меньше 1000. Выражение sum += i является укороченной записью sum = sum + i.
После окончания выполнения цикла, выводим сообщение с ответом.
Цикл do while
Цикл do while очень похож на цикл while. Единственное их различие в том, что при выполнении цикла do while один проход цикла будет выполнен независимо от условия. Решение задачи на поиск суммы чисел от 1 до 1000, с применением цикла do while.
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
setlocale(0, "");
int i = 0; // инициализируем счетчик цикла.
int sum = 0; // инициализируем счетчик суммы.
do {// выполняем цикл.
i++;
sum += i;
} while (i < 1000); // пока выполняется условие.
cout << "Сумма чисел от 1 до 1000 = " << sum << endl;
return 0;
}
Принципиального отличия нет, но если присвоить переменной i значение, большее, чем 1000, то цикл все равно выполнит хотя бы один проход.