Условная инструкция

Все ранее рассматриваемые программы имели линейную структуру: все инструкции выполнялись последовательно одна за одной, каждая записанная инструкция обязательно выполняется.

Допустим мы хотим по данному числу x определить его абсолютную величину (модуль). Для этого необходимо нарушить линейную логику программы. Программа должна напечатать значение переменной x, если x>0 или же величину -x в противном случае. Линейная структура программы нарушается: в зависимости от справедливости условия x>0 должна быть выведена одна или другая величина. Соответствующий фрагмент программы на C++ имеет вид:

В этой программе используется условная инструкция if (если). После слова if в обязательных круглых скобках указывается проверяемое условие (x > 0) . После этого в фигурных скобках идет блок (последовательность) инструкций, который будет выполнен, если условие истинно, в нашем примере это вывод на экран величины x . Затем идет слово else (иначе) и после него блок инструкций, который будет выполнен, если проверяемое условие неверно, в данном случае будет выведено значение -x .

Итак, условная инструкция в C++ имеет следующий синтаксис:

Блок инструкций 1 будет выполнен, если Условие истинно. Если Условие ложно, будет выполнен Блок инструкций 2 .

В условной инструкции может отсутствовать слово else и последующий блок. Такая инструкция называется неполным ветвлением. Например, если дано число x и мы хотим заменить его на абсолютную величину x , то это можно сделать следующим образом:

В этом примере переменной x будет присвоено значение -x , но только в том случае, когда x<0 .

Вложенные условные инструкции

Внутри условных инструкций можно использовать любые инструкции языка C++, в том числе и условную инструкцию. Получаем вложенное ветвление – после одной развилки в ходе исполнения программы появляется другая развилка. Покажем это на примере программы, которая по данным ненулевым числам x и y определяет, в какой из четвертей координатной плоскости находится точка (x,y):

В этом примере мы использовали комментарии – текст, который компилятор игнорирует. Комментариями в C++ является последовательность символов // и весь текст после этого символа до конца строки. Обратите также внимание на отступы в начале строк, используемые для облегчения понимания текста.

Операторы сравнения

В качестве проверяемого условия должно использоваться выражение логического типа bool . Переменные логического типа принимают два значения: true (истина) и false (ложь). Также любое целочисленное выражение можно трактовать, как логическое выражение, при этом нулевое целое число означает ложь, а ненулевое — истину. Таким образом, если вместо условия написать false или 0 , то оно будет всегда ложно, если же указать true , 1 или любое ненулевое число, то условие будет истинно.

Как правило, в качестве проверяемого условия используется результат вычисления одного из следующих операторов сравнения: < Меньше — возвращает true , если первый операнд меньше второго. > Больше — возвращает true , если первый операнд больше второго. <= Меньше или равно. >= Больше или равно. == Равенство. Возвращает true , если два операнда равны. != Неравенство. Возвращает true , если два операнда неравны.

Например, условие (x * x < 1000) означает “значение x * x меньше 1000”, а условие (2 * x != y) означает “удвоенное значение переменной x не равно значению переменной y ”.

Будьте аккуратны: оператор == (два знака равенства) — это проверка на равенство двух выражений, а оператор = (один знак равенства) — это присваивание одной переменной значения выражения и использование его в условии оператора ветвления в большинстве случаев является ошибкой.

Рассмотрим эту типичную ошибку на следующем примере:

Здесь по ошибке вместо операции сравнения == использована операция присваивания = . Поэтому при любых значениях a и b переменной a будет присвоено значение переменной b, при проверке истинности выражения a = b . Но оператор присваивания еще и возвращает значение, поэтому если значение b было ненулевым (а это интерпретируется, как истина), то программа выведет строку "Числа равны", а если нулевым — то строку "Числа не равны". При этом значение переменной a может быть вообще любым.

Иногда нужно проверить одновременно не одно, а несколько условий. Например, проверить, является ли данное число четным можно при помощи условия (n % 2 == 0) (остаток от деления n на 2 равен 0 ), а если необходимо проверить, что два данных целых числа n и m являются четными, необходимо проверить справедливость обоих условий: n % 2 == 0 и m % 2 == 0 , для чего их необходимо объединить при помощи оператора && (логическое И): n % 2 == 0 && m % 2 == 0 .

В C++ существуют стандартные логические операторы: логическое И, логическое ИЛИ, логическое отрицание.

является бинарным оператором (то есть оператором с двумя операндами: левым и правым) и имеет вид && (два знака амперсанда). Оператор && возвращает true тогда и только тогда, когда оба его операнда имеют значение true . 0 && sqrt(x)>2 ) --> 0>. -->

является бинарным оператором и возвращает true тогда и только тогда, когда хотя бы один операнд равен true . Оператор “логическое ИЛИ” имеет вид || (два знака вертикальной черты).

(отрицание) является унарным (то есть с одним операндом) оператором и имеет вид ! (восклицательный знак), за которым следует единственный операнд. Логическое НЕ возвращает true , если операнд равен false и наоборот.

Пример. Проверим, что хотя бы одно из чисел a или b оканчивается на 0:

Проверим, что число a — положительное, а b — неотрицательное:

Или можно вместо !(b < 0) записать (b >= 0) .

Другая типичная ошибка новичков — неверное использование двойных неравенств. Пусть нужно проверить, является ли введенное число score корректной школьной оценкой, то есть числом от 1 до 5. Правильное решение такое:

А вот такая запись будет синтаксически верной, но работать будет неправильно:

Почему? Потому что в записи (1 <= score <= 5) два оператора сравнения. Они выполняются слева направо и скобки между ними расставляются так: ( (1 <= score) <= 5) . Сначала выполняется первое сравнение: (1 <= score) . Его результатом будет значение типа bool , то есть либо 0, либо 1. А на втором действии результат вычисления предыдущего выражения (то если либо 0, либо 1) сравнивается с числом 5. Поэтому итоговый результат всегда будет истинным, независимо от значения числа score .