Пример полной программы в си с switch. Условные конструкции

Последнее обновление: 30.07.2016

Условные конструкции - один из базовых компонентов многих языков программирования, которые направляют работу программы по одному из путей в зависимости от определенных условий.

В языке C# используются следующие условные конструкции: if..else и switch..case

Конструкция if/else

Конструкция if/else проверяет истинность некоторого условия и в зависимости от результатов проверки выполняет определенный код:

Int num1 = 8; int num2 = 6; if(num1 > num2) { Console.WriteLine($"Число {num1} больше числа {num2}"); }

После ключевого слова if ставится условие. И если это условие выполняется, то срабатывает код, который помещен далее в блоке if после фигурных скобок. В качестве условий выступают ранее рассмотренные операции сравнения.

В данном случае у нас первое число больше второго, поэтому выражение num1 > num2 истинно и возвращает true , следовательно, управление переходит к строке Console.WriteLine("Число {num1} больше числа {num2}");

Но что, если мы захотим, чтобы при несоблюдении условия также выполнялись какие-либо действия? В этом случае мы можем добавить блок else:

Int num1 = 8; int num2 = 6; if(num1 > num2) { Console.WriteLine($"Число {num1} больше числа {num2}"); } else { Console.WriteLine($"Число {num1} меньше числа {num2}"); }

Int num1 = 8; int num2 = 6; if(num1 > num2) { Console.WriteLine($"Число {num1} больше числа {num2}"); } else if (num1 < num2) { Console.WriteLine($"Число {num1} меньше числа {num2}"); } else { Console.WriteLine("Число num1 равно числу num2"); }

Также мы можем соединить сразу несколько условий, используя логические операторы:

Int num1 = 8; int num2 = 6; if(num1 > num2 && num1==8) { Console.WriteLine($"Число {num1} больше числа {num2}"); }

В данном случае блок if будет выполняться, если num1 > num2 равно true и num1==8 равно true .

Конструкция switch

Конструкция switch/case аналогична конструкции if/else , так как позволяет обработать сразу несколько условий:

Console.WriteLine("Нажмите Y или N"); string selection = Console.ReadLine(); switch (selection) { case "Y": Console.WriteLine("Вы нажали букву Y"); break; case "N": Console.WriteLine("Вы нажали букву N"); break; default: Console.WriteLine("Вы нажали неизвестную букву"); break; }

После ключевого слова switch в скобках идет сравниваемое выражение. Значение этого выражения последовательно сравнивается со значениями, помещенными после оператора сase . И если совпадение будет найдено, то будет выполняться определенный блок сase .

В конце каждого блока сase должен ставиться один из операторов перехода: break , goto case , return или throw . Как правило, используется оператор break . При его применении другие блоки case выполняться не будут.

Однако если мы хотим, чтобы, наоборот, после выполнения текущего блока case выполнялся другой блок case, то мы можем использовать вместо break оператор goto case:

Int number = 1; switch (number) { case 1: Console.WriteLine("case 1"); goto case 5; // переход к case 5 case 3: Console.WriteLine("case 3"); break; case 5: Console.WriteLine("case 5"); break; default: Console.WriteLine("default"); break; }

Если мы хотим также обработать ситуацию, когда совпадения не будет найдено, то можно добавить блок default , как в примере выше.

Применение оператора return позволит выйти не только из блока case, но и из вызывающего метода. То есть, если в методе Main после конструкции switch..case, в которой используется оператор return , идут какие-либо операторы и выражения, то они выполняться не будут, а метод Main завершит работу.

Оператор throw применяется для выброса ошибок и будет рассмотрен в одной из следующим тем.

Тернарная операция

Тернарную операция имеет следующий синтаксис: [первый операнд - условие] ? [второй операнд] : [третий операнд] . Здесь сразу три операнда. В зависимости от условия тернарная операция возвращает второй или третий операнд: если условие равно true , то возвращается второй операнд; если условие равно false , то третий. Например:

Int x=3; int y=2; Console.WriteLine("Нажмите + или -"); string selection = Console.ReadLine(); int z = selection=="+"? (x+y) : (x-y); Console.WriteLine(z);

Здесь результатом тернарной операции является переменная z. Если мы выше вводим "+", то z будет равно второму операнду - (x+y). Иначе z будет равно третьему операнду.

2. Общая форма описания оператора выбора switch . Ключевые слова switch , case , break , default

1. Назначение оператора выбора switch

Оператор выбора switch позволяет выбрать один вариант хода решения задачи из нескольких в зависимости от значения выражения. Таким образом, обеспечивается многонаправленное разветвление в программе.

Оператор switch может быть заменен . Однако, в некоторых случаях использование оператора switch может быть более эффективным, чем использование .

2. Общая форма описания оператора выбора switch . Ключевые слова switch , case , break , default

Общая форма записи оператора switch следующая

switch (выражение ) { case константа1 : последовательность_операторов1 ; break ; case константа2 : последовательность _операторов2 ; break ; ... case константа N : N ; break ; default последовательность_операторов ; }

выражение – некоторое выражение целочисленного (int ) или символьного типа (char );
константа1 , константа2 , …, константа N – константные значения, с которыми сравнивается значение выражения. Константные значения должны быть целочисленного или символьного типа;
последовательность _операторов1 , последовательность _операторов2 , …, последовательность _операторов N – соответствующая последовательность операторов (инструкций), которые связаны с соответствующим условием;
последовательность_операторов – последовательность операторов, которая выполняется в случае, если не найдено ни одно совпадение значения выражения со значением констант.

Оператор switch работает следующим образом. Сначала вычисляется значение выражение. Потом это значение последовательно сравнивается с константами из заданного списка. Как только найдено совпадение для одного из условий сравнения (ветвь case ), выполняется последовательность инструкций, которые связаны с этим сравнением. Если не найдено ни одного совпадения, то выполняются операторы, которые следуют после ключевого слова default .

Ключевое слово case используется для того, чтобы указать значение константы, при совпадении с которой значения выражения, будет выполняться соответствующая последовательность операторов.

Операция break прерывает (заканчивает) выполнение кода, который определен инструкцией switch .

Операции, которые размещены после ключевого слова default , выполняются в том случае, если ни одна из case-констант не совпадает с результатом вычисления switch -выражения.

Ключевое слово default и соответствующая последовательность операторов могут быть опущены. В этом случае, если не выполняется ни одна из ветвей после слова case , выполнение передается следующему оператору, который следует за оператором switch .

3. Примеры использования оператора выбора switch

Пример 1. Даны значения n = 1..7, что есть номером дня недели. По значению n определить, выходной этот день или рабочий. Результат записать в переменную fDayOff типа bool .

Фрагмент кода, который решает данную задачу.

int day; bool fDayOff; day = 3; switch (day) { case 1: fDayOff = false ; break ; case 2: fDayOff = false ; break ; case 3: fDayOff = false ; break ; case 4: fDayOff = false ; break ; case 5: fDayOff = false ; break ; case 6: fDayOff = true ; break ; case 7: fDayOff = true ; break ; }

Другой, более компактный вариант решения данной задачи.

int day; bool fDayOff; day = 7; switch (day) { case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: fDayOff = false ; break ; case 6: case 7: fDayOff = true ; break ; }

Еще один вариант решения данной задачи

int day; bool fDayOff; day = 7; switch (day) { case 6: case 7: fDayOff = true ; break ; default : fDayOff = false ; }

Пример 2. Дано целое число n = 1..3, которое есть номером функции. По значению переменной n вычислить значение соответствующей функции:

1) -2x 2 -4; 2) 5x+2; 3) 15-3x.

Фрагмент кода, который решает данную задачу с помощью сокращенной формы оператора switch .

int n; float f, x; n = 3; x = 3; switch (n) { case 1: f = -2*x*x-4; break ; case 2: f = 5*x+2; break ; case 3: f = 15-3*x; break ; }

4. Особенности использования операции break в операторе switch

В операторе switch операция break не является обязательной.

Если операция break присутствует, то происходит выход из оператору switch и выполнение следующего за ним оператора. Если операция break в case -ветви отсутствует, тогда выполняются все операторы, которые связаны с данной case -ветвью, а также все операторы, которые следуют сразу после нее до тех пор, пока не встретится другая инструкция break или не будет достигнут конец switch -оператора.

Оператор выбора switch является очень удобной заменой множественного использования . Оператор switch сравнивает значение одной переменной с несколькими константами. Основной формат для использования оператора множественного выбора switch case показан — ниже. Значение переменной указанной в условии switch сравнивается со значениями, которые следуют за ключевым словом case . Когда значение в переменной, соответствует значению в строке с оператором case , компьютер продолжит выполнение программы с этого места.

Switch (/*variable*/) { case const1: /*Тут находится код, который необходимо выполнить, если переменная variable будет равна const1*/ break; case const2: /*этот код выполнится, если variable будет равна const2*/ break; /*...*/ default: /*Код, который выполнится, если ниодно из константых значению не соответствует значение в переменной variable*/ break; }

Когда сравниваемое значение в переменной variable совпадет с первым значением оператора case , программа начнет выполнять код, который находится между текущим оператором case и . Оператор break используется для того, чтобы прерывать ход программы в операторе switch и передавать управление следующему оператору, после switch . Если не использовать оператор break , то, сразу после того, как выполнится один блок кода, программа переключится на выполнения следующего case , даже, если константное значение не будет равно значению в переменной variable . Поэтому, в операторе выбора switch , блоки кода после case всегда должны предваряться оператором break .

Также стоит обратить в нимание на ключевое слово default , оно не является обязательным, но в то же время оно необходимо для обработки неожидынных ситуаций. Например, когда значение переменной не совпадает ни с одним из значений case , в таком случае выполнится код, который находится в ветке default . Это может быть полезно, в случае, если мы не ожидаем, что ниодно из значений case не совпало со значением переменной в условии switch . В таком случае, мы увидем, что сработал код в ветке default .

Чтобы, все ранее сказанное понять и запомнить, давайте перейдем к рассмотрению простой программы с использованием оператора выбора switch . Хотя, возможно этот пример не самый удачный, но в нем наглядно показывается весь функционал оператора switch .

#include int main() { printf("Что бы сегодня посмотреть?\n"); printf("1. Стрела(Arrow)\n"); printf("2. Сверхъестественное(Supernatural)\n"); printf("3. Ходячие мертвецы(Walking Dead)\n"); printf("4. Выход\n"); printf("Ваш выбор: "); int input; scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: /* обратите внимание на двоеточие, точки сзапятой тут нет */ printf("«His Death Was Just The Beginning»\n"); break; case 2: printf("«Scary Just Got Sexy»\n"); break; case 3: printf("«Fight the dead. Fear the living»\n"); break; case 4: printf("Сегодня смотреть ничего не будем:(\n"); break; default: printf("Неправильный ввод.\n"); } getchar(); return 0; }

Итак, как же работает этот код? Для начала, мы сделали небольшое меню (строки5 — 10 ), чтобы как-то информировать пользователя, что необходимо водить в программу. Как вы уже поняли, необходимо ввести число — 1, 2, 3 или 4. В зависимости от введенного числа, программа будет срабатывать поразному. В данном примере очень хорошо видно, что вводимое значение сохраняется в переменную input , и после этого, значение в этой переменной передается в оператор switch , строка 13 .В строках 13 — 29 объявлен оператор множественного выбора switch . Какже он работает? Очень просто, по порядку программа сравнивает переменную input со значениями 1, 2, 3 и 4 . Например, если мы ввели число 3, топрограмма выполнит код, который находится в строках 21-22 , при вводе единицы, программа напечатает сообщение из строки 15.Думаю суть вы уловили. Ну, а, если мы ввели другое число, отличное от заданных, выполнится блок кода в строке 27 . Смотрим результат работы программы. Я ввел значение — 3, сегодня буду смотреть — Ходячих!

Что бы сегодня посмотреть? 1. Стрела(Arrow) 2. Сверхъестественное(Supernatural) 3. Ходячие мертвецы(Walking Dead) 4. Выход Ваш выбор: 3 «Fight the dead. Fear the living»

Вы можете поместить данное меню и ввод значени пользователя в цикл, тогда сможете в цикле делать выбор столько раз, сколько сами захотите. Надеюсь, что описал весь процесс достаточно понятно, тема не сложная, но для закрепления материала, поэксперементируйте с этим кодом. Удачи!

Но в С++ еще имеется оператор множественного выбора switch , который мы сейчас детально рассмотрим.

// форма записи оператора множественного выбора switch switch (/*переменная или выражение*/) { case /*константное выражение1/*: { /*группа операторов*/; break; } case /*константное выражение2*/: { /*группа операторов*/; break; } //. . . default: { /*группа операторов*/; } }

На начальном этапе анализируется выражение или переменная. После чего осуществляется переход к той ветви программы, для которой значение переменной или выражения совпадает с указанным константным выражением. Далее выполняется оператор или группа операторов пока не встретится или закрывающая фигурная скобочка. Если значение переменной или выражения не совпадает ни с одним константным выражением, то передается управление ветви программы содержащей зарезервированное слово default . После чего выполняется оператор или группа операторов данной ветви. Сейчас рассмотрим задачу с использованием оператора выбора switch .

Условие задачи: написать программу, которая складывает, вычитает, умножает, делит два числа введенных с клавиатуры. Разработать пользовательский интерфейс.

// switch.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { int count; // переменная для выбора в switch double a,b; // переменные для хранения операндов cout << "Vvedite pervoe chislo: "; cin >> a; cout << "Vvedite vtoroe chislo: "; cin >> b; cout << "Vibirite deistvie: 1-clojenie; 2-vichitanie; 3-ymnojenie; 4-delenie: "; cin >> count; switch (count) // начало оператора switch { case 1: // если count = 1 { cout << a << " + " << b << " = " << a + b << endl; // выполнить сложение break; } case 2: // если count = 2 { cout << a << " - " << b << " = " << a - b << endl; // выполнить вычитание break; } case 3: // если count = 3 { cout << a << " * " << b << " = " << a * b << endl; // выполнить умножение break; } case 4: // если count = 4 { cout << a << " / " << b << " = " << a / b << endl; // выполнить деление break; } default: // если count равно любому другому значению cout << "Nepravilni vvod" << endl; } system("pause"); return 0; }

В 9-й строке мы объявили переменную count целочисленного типа. Именно значение данной переменной программа будет сравнивать со значением константного выражения. В строке 10 объявлены две переменные вещественного , для хранения введённых чисел. Почему вещественного, объясню позже. С 17 по 41 строки записан условный оператор множественного выбора switch . На начальном этапе анализируется переменная count . Анализируется таким образом:
если переменная count равна единице, значит, выполняется блок операторов с 20-й по 23-ю строки ;
если переменная count равна двойке, значит, выполняется блок операторов с 25-й по 28-ю строки ;
если переменная count равна тройке, значит, выполняется блок операторов с 30-й по 33-ю строки ;
если переменная count равна четырем, значит, выполняется блок операторов с 35-й по 38-ю строки ;

Если же значение переменной count не совпадает ни с одним константным выражением, то передается управление ветви программы содержащей зарезервированное слово default . То есть будет выполнена следующая строка

Cout << "Nepravilni vvod" << endl;

Оператор switch может содержать, а может и не содержать зарезервированное слово default . Если значение переменной не совпадет ни с одним константным выражением и не будет default , то программное управление в этом случае просто перешло бы к первому оператору после switch . В строках 19, 24, 29, 34 записаны константные выражения, с которыми программа сравнивает значение переменной count .
В строках 22, 27, 32, 37 , записан . Возникает вопрос: «Зачем он нужен?» Допустим, пользователь ввел 2, то есть переменная count инициализировалась двойкой. Начинает работать условный оператор множественного выбора switch . То есть выполняется поиск двойки в константных выражениях. Сначала проверяется строка 19 , мы видим, что в строке 19 константное выражение равно единице, а нам нужна двойка. Проверяем дальше. А дальше по порядку строка 24 . Мы видим, что в строке 24 константное выражение равно двойке, то, что нужно!!! Переменная count равна константному выражению, выполняется блок операторов с 25 по 28 строки . И вот в 27-й строке записан оператор break , который заставляет программу перейти к первому оператору после оператора switch . В данном случае управление передается строке 42 . А нужен этот переход только для того, чтобы не выполнялись заведомо ненужные действия. Если убрать оператор break , то программа будет дальше сравнивать значение переменной с константными выражениями, пока они все не закончатся и потом все равно передаст управление строке 42 . Результат работы программы показан ниже (см. Рисунок 1).

Рисунок 1 — Оператор множественного выбора в С++

Вернемся к строке 10 , там объявляются две переменные типа double . Наверное, возникает вопрос, «Почему вещественного типа, а не целочисленного?». Отвечаю: «Потому, что одно из действий, которые может выполнять программа является деление, а при делении результат имеет вещественный тип данных. Компилятор С++ при делении чисел обращает внимание на их типы данных. Если мы просто делим числа на калькуляторе, например 4/5=0.8 Компилятор С++ нам выдаст результат при таком делении 0. Так как оба числа являются целочисленными, значит, результат тоже будет целочисленный, то есть целая часть от обычного деления, а в нашем случае целая часть при таком делении – это 0, соответственно часть информации теряется, или как еще говорят, отсекается (восемь десятых, в нашем случае, отсекается). А если делимое и делитель поменять местами, на калькуляторе получим: 5/4=1.25; компилятор С++ покажет несколько иной результат, а именно 5/4=1 (0.25 отсекается). Такое явление в С++ называется неявным приведением типа.» Вещественный тип данных используется для более точного представления чисел, чем целочисленный (то есть отображает дробную часть).

В С++ существуют два вещественных :

1) double – вещественный тип данных двойной точности, а значит занимает вдвое больше памяти, чем тип float
2) float – вещественный тип данных одинарной точности

Хотя конструкция if-else-if может выполнять многочисленные проверки, она не очень элегантна. Код очень труден для восприятия и в нем может запутаться даже автор через некоторое время. С этой целью С имеет оператор принятия решений switch, выполняющий действия, основываясь на сравнении значения со списком констант символов или целых чисел. При обнаружении совпадения выполняется оператор или операторы, ассоциированные с данным значением. Оператор switch имеет следующий вид:

switch (выражение) {
case константа1:

break;
case константа2:
последовательность операторов
break;
case константа3:
последовательность операторов break;
...
default:
последовательность операторов
}

Оператор default выполняется, если не найдено соответствий, default необязателен и, если его нет, то в случае отсутствия совпадений ничего не происходит. Когда обнаруживается совпадение, операторы, ассоциированные с соответствующим case, выполняются до тех пор, пока не встретится оператор break. В случае default (или последнего case, если отсутствует default), оператор switch заканчивает работу при обнаружении конца.

Следует знать о трех важных моментах оператора switch:

switch отличается от if тем, что он может выполнять только операции проверки строгого равенства, в то время как if может вычислять логические выражения и отношения.
Не может быть двух констант в одном операторе switch, имеющих одинаковые значения. Конечно, оператор switch, включающий в себя другой оператор switch, может содержать аналогичные константы.
Если в операторе switch используются символьные константы, они автоматически преобразуются к целочисленным значениям.

Оператор switch часто используется для обработки команд клавиатуры типа работа с меню. Как показано ниже, функция menu() отображает меню для программы проверки орфографии и вызывает соответствующие процедуры:

Void menu(void)
{
char ch;

Printf("1. Check Spelling\n");
printf("2. Correct Spelling Errors\n");
printf("3. Display Spelling Errors\n");
printf("Strike Any Other Key to Skip\n");
printf (" Enter your choice: ");

Ch = getche(); /* чтение клавиатуры */

Switch(ch) {
case "1":
check_spelling();
break;
case "2":
correct_errors();
break;
case "3";
display_errors();
break;
default:
printf("No option selected");
}
}

С технической точки зрения операторы break являются необязательными в операторе switch. Они используются для окончания работы последовательности операторов, ассоциированных с данной константой. Если оператор break отсутствует, продолжают выполняться операторы следующего раздела, пока не будет достигнут оператор break или конец оператора switch. О константах выбора можно думать как о метках. Выполнение начинается с метки, соответствующей искомому значению, и продолжается, пока не будет достигнут break или конец оператора switch. Например, функция, показанная ниже, использует данную особенность оператора case для упрощения кода обработчика ввода драйвера устройства:

Void inp_handler(void)
{
int ch, flag;
ch = read_device(); /* чтение какого-то устройства */
flag = -1;
switch(ch) {
case 1: /* данные случаи имеют общую последовательность */
case 2: /* операторов */
case 3:
flag = 0;
break;
case 4:
flag = 1;
case 5:
error(flag);
break;
default:
process(ch);
}
}

Данная подпрограмма иллюстрирует две грани оператора switch. Во-первых, можно иметь пустые условия. В данном случае первые три условия приводят к выполнению одних и тех же операторов:

Во-вторых, выполнение переходит к следующему case, если отсутствует break. Если ch соответствует 4, то flag устанавливается в 1, и, поскольку отсутствует оператор break, выполнение продолжается и выполняется оператор error(flag). В данном случае flag имеет значение 1. Если ch равно 5, то вызывается error(flag), а значение flag будет равно - 1. Способность запускать несколько операторов, соответствующих нескольким условиям при отсутствии оператора break, позволяет создавать эффективный код, поскольку это избавляет от необходимости дублировать код.

Важно понять, что операторы, ассоциированные с каждой меткой, являются не блоками кода, а скорее последовательностью операторов. (Сам оператор switch определяет блок.) Понимание этого необходимо в некоторых специфических ситуациях. Например, следующий фрагмент кода содержит ошибку и не будет компилироваться, поскольку невозможно объявить переменную в последовательности операторов:

/* неверно */

Switch(с) {
case 1:
int t;
...

Тем не менее переменная может быть добавлена:

/* верно */
switch(с) {
int t;
case 1:
...

Имеется возможность создания блока кода как одного из операторов в последовательности и объявление в нем переменной, как показано ниже:

/* Это также корректно */
switch (с) {
case 1:
{ /* create a block */
int t;
...
}