程序结构和流程控制语句

程序结构和流程控制语

句

集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

C ++的语句类型

C++程序的组成：一个C++程序可以由若干个源程序文件组成，一个源程序文件可以有若干个函数和编译预处理命令组成，一个函数由函数说明部分和函数执行部分组成，函数执行部分由数据定义和若干个执行语句组成。语句是组成程序的基本单元。C++语言的语句可以分成以下六大类：

（1）说明语句：对变量、符号常量、数据类型的定义性说明

例如：int a,b,c; //定义整型变量a 、b 、c

① 仅向编译系统提供说明信息，在程序执行期间并不执行任何操作。

如，定义变量语句int a,b,c;是告诉编译系统为变量a 、b 、c 各分配4个字节的存储空间用于存放变量的值。程序执行时，该语句就不起任何作用了。 ② 说明语句可出现在函数内、外，允许出现语句的任何地方。 （2）控制语句：能改变程序执行顺序完成控制功能的语句。

C++中控制语句主要有：

（3）函数和流对象调用语句：函数调用语句又一次函数调用加一个分号构成一个语句，如：

【例1】分析下面程序的功能： #include

using namespace std;

int max(int a,int b) //自定

义函数

{ if(a>b) return a; else return b; }

int main()

{ int a,b,m;

cout<<"Input a,b:"; cin>>a>>b;

m=max(a,b); //函数调用语

句

cout<<"max="<

（4）表达式语句：由一个表达式后加一个分号构成一个语句。

例如：由一个赋值表达式加一个分号构成一个赋值表达式语句：y=x*x+2*x;

if ( ) ~ else ~ switch for( ) ~ while ( ) ~

do ~ while ( ) continue break return

注意： i=i+1 //是一个赋值表达式

i=i+1； //是一个赋值语句

（5）空语句：；只有一个分号所构成的语句称为空语句。下面就是一个空语句：

;

空语句什么也不做，它将在特殊的时候是有用的，讲循环时再细讲。（6）复合语句（语句块）：用{ }将若干语句括起来构成的语句。“{ }”后不再需要分号。

复合语句主要用于控制语句中。

例如：{t=a;a=b;b=t;} //实现a,b数值的交换。

程序的三种基本结构即顺序结构、分支结构和循环结构，都是通过语句来实现的。

1．顺序结构：按语句顺序依次执行的结构称为顺序结构。

2．分支结构

（1）两路分支：在两种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为分支结构。

（2）多路分支：在多种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为分支结构，

3．循环结构：在人们所要处理的问题中常常遇到需要反复执行某一操作的情况，计算机实现这一操作的程序就要用到循环结构。

循环结构有两种形式，即当型循环结构和直到型循环结构。

分支语句

分支语句用于实现分支程序设计。分支程序有两路分支结构和多路分支结构，两路分支结构可用if 语句实现，多路分支结构可以用嵌套的if 语句或switch 语句实现。

1．if 语句的三种形式 （1）单选条件语句

语句格式：if (<表达式>) <语句>

执行过程：当表达式的值为非0

否则不执行语句。

说明：

① 表达式必须用“( )”括起来； ② 语句只能是单个语句或复合语句。 （2）两选条件语句

语句格式：if (<表达式>) <语句1>

else

<语句2>

执行过程：当表达式的值为非0（真）时，执行语句1，

否则执行语句2。

（3）多选条件语句

多选条件语句的格式为：

if (<表达式1>) <语句1> else if (<表达式2>) <语句2> else if (<表达式2>) <语句3>

......

else if (<表达式n-1>)

<语

句n-1>

else <语句n>

单选条件语句执行过程图

两选条件语句执行过程图

多分支结构流程图

【例2】 输入两个整数a 和b ，用单选条件语句实现输出其中较大的一个数。

程序流程图如右图所示。程序如下： #include using namespace std; int main() {

int a,b,max;

cout<<"Input a,b:"; cin>>a>>b; max=a;

if (b>max) max=b;

cout<<"max="<

程序执行后屏幕显示： Input a ，b ： 3 8

max=8

【例3】 输入两个整数a 和b ，用两选条件语句实现输出其中较大的一个数。 程序流程图如右图所示，程序代码如下： #include using namespace std; int main() {

int a,b,max;

cout<<"Input a,b:"; cin>>a>>b;

if (a>b) max=a; else max=b;

cout<<"max="<

程序执行后提示：

Input a ，b ： 3 8 max=8

求两个数中的最大值流程图

求两个数中的最大值流程图

【例4】已知下列分段函数，要求编一程序，输入x ，输出相应的y 的值。

分段函数 程序流程图如右图所示。程序代码如下：

#include

using namespace std; int main() {

float x,y;

cout<<"请输入一个实数x="; cin>>x;

if (x<0) y=x+1;

else if (x<10) y=x*x-5; else y=x*x*x; cout<<"y="<

程序执行后提示：

请输入一个实数x=3 y=4 2．if 语句的嵌套

在if 语句中又包含一个或多个if 语句称为if 语句的嵌套。其一般格式为： if (<表达式1>)

if (<表达式2>) <语句1> else

<语句

else if (<表达式3>) <语句3> else

<语句4>

分段函数流程图

x 2

-5 0≤x<10

y= x+1 x<0 x 3 x ≥10

【例5】使用if 语句嵌套的方法实现【例4】

程序流程图及程序代码如下：

#include

using namespace std;

int main()

{

float x,y;

cout<<"请输入一个实数x=";

cin>>x; if (x>=0) if (x>=10) y=x*x*x;

else

y=x*x-5; else y=x+1;

cout<<"y="<

return 0; }

程序执行后提示：

请输入一个实数x= -3 y=-2

注意：在该程序中，内层的if 语句嵌套在外层的if 语句的if 部分。C++规定if 语句嵌套使用时，else 与if 的的配对关系是：else 总是与其前面最近的还没有配对的if 进行配对。例如：

分段函数流程图

【例6】 求三个整数a 、b 、c 中的最大者，a 、b 、c 由键盘输入。（自行完成）

#include

using namespace std;

int main()

{

int a,b,c,max;

cout<<"请输入三个整数a,b,c:"; cin>>a>>b>>c; if (a>b)

if (a>c) max=a; else max=c; else

if (b>c) max=b; else max=c;

cout<<"a,b,c 中最大的数max="<

2．switch 语句（开关语句）：实现多路分支程序。 语句格式

switch (<条件表达式>) {

case <常量表达式1>:〔<语句1>〕 case <常量表达式2>:〔<语句2>〕 ......

case <常量表达式n-1>:〔<语句n-1>〕

〔default:<语句n>〕 } 说明：

（1）条件表达式与常量表达式只能是整型或字符型表达式； （2）每个case 后面的常量表达式的值必须互不相同；

（3）一个case 后可有多个语句（不必用花括号），也可以没有任何语句。 注意：在执行switch 语句的过程中，每当执行完一个case 后面的语句后，程序会不加判断地自动执行下一个case 后面的语句。每个case 后面的常量表达式只起语句标号的作用，是switch 语句中执行各语句的入口，并不在此进行条件判断

【例7】输入0～6的整数，将其转换成对应的星期几。

程序代码如下：

#include

using namespace std;

int main()

{ int a;

cout<<"请输入一个0-6的整数(分别对应周日至周六):";

cin>>a;

switch (a)

{

case 0:cout<<"Sunday\n";

case 1:cout<<"Monday\n";

case 2:cout<<"Tuesday\n";

case 3:cout<<"Wednesday\n";

case 4:cout<<"Thursday\n";

case 5:cout<<"Friday\n";

default:cout<<"Input data

error.\n";

}

system("pause");

return 0;

}

3．b

reak

语

句：

中止

当前语句的执行，并跳转到下一条语句处执行。

语句格式：break;

若将上例程序中switch语句的内嵌代码改写如下，请分析结果；

case 0:cout<<" Today is Sunday\n";break;

case 1:cout<<" Today is Monday\n";break;

case 2:cout<<" Today is Tuesday\n";break;

case 3:cout<<" Today is Wednesday\n";break;

case 4:cout<<" Today is Thursday\n";break;

case 5:cout<<" Today is Friday\n";break;

case 6:cout<<" Today is Saturday\n";break;

default:cout<<"Input data error.\n";

注意：从开关语句的执行过程可知，任一开关语句均可用条件语句来实现，但并不是任何条件语句均可用开关语句来实现，这是由于开关语句限定了表达式的取值类型，而条件语句中的条件表达式可取任意类型的值。

【例8】 商店打折售货。购货金额数量越大，折扣越大。具体标准如下（m ：购货金

am>

cin>>m;

if (m>=2000) c=8;

else c=m/250; switch (c)

{ case 0:d=0;break; case 1:d=5;break; case 2:

case 3:d=7.5;break; case 4: case 5: case 6:

case 7:d=10;break; case 8:d=15;break; }

f=m*(1-d/100.0); cout<<"f="<

【例9】2005年修改后的《中华人民共和国个人所得税法》规定，个人所得，应纳个人所得税。

具体办法是，每月收入总和扣除1600元后的金额为应缴纳所得税额，应纳税所得额不超过500元的税率为5%，超过500元至2000元的部分税率为10%，超过2000元至5000元的部分税率为15%， 超过5000元至20000元的部分税率为20%超过20000元至40000元的部分税率为25%，超过40000元至60000元的部分税率为30%，超过60000元至80000元的部分税率为35%，超过80000元至100000元的部分税率为40%，超过100000元的部分税率为45%。现要求编写程序，从键盘上输入某人本月的总收入，输出应缴纳的税额。

（要求学生自行完成）

循环语句（共三种，即while，do…while和for）

在人们所要处理的问题中常常遇到需要反复执行某一操作的情况。被重复执行的程序段为循环程序，实现循环结构的语句称为循环语句。在C++中，循环语句有while语句、do…while语句和for语句。

1．while语句Array（1）作用：实现“当型”循环结构。即当条件成

立时冲复执行while

（2）格式：while (<表达式>)

语句

执行流程图如右图所示

while语句执行过程图相关说明：

①上述格式中的<表达式>称为循环条件表达式，

一般为关系表达式或逻辑表达式，必须用“( )”括起来；

②语句称为循环体，也称While的内嵌语句，可以是单个或复合语句。（3）执行过程：先计算表达式的值，当表达式值非0时重复执行指定的语句；当表达式值为0时结束循环。

【例10】：求从键盘上输入一个正整数n，计算S=1+2+3+4+……+n，并输出到屏幕上。

分析：由于n可能是不断变化的，因而计算S值的程序不可能依次列出1~n个数，要完成以上的累加求和运算，可设两个整型变量sum和i，sum存放累加的和，i 从1变化到n，并按下列步骤进行操作：

（1）给sum赋值0，i赋值1； //循环初始化

（2）令sum=sum+i，i=i+1； //循环体与循环修改

（3）若i≤n，则重复执行步骤（2）； //判断循环是否结束

（4）输出sum的值。 //结束处理

在以上步骤中，步骤（2）和步骤（3）是需要重复执行的操作，其工作流程如下图所示。这种重复执行的操作可由程序中的循环结构来完成。下面用while语句来实现。

说明：

（1）while语句是先判断表达式i≤n是否成立，

若条件成立，则将sum加i后赋给sum及i增加1；

若条件不成立，则不执行相应语句，退出循环。

（2）当表达式的值一开始不成立，语句一次也不执行。

如当输入n为0时，i≤n不成立，语句sum=sum+i;和i++;一次也不执行。

（3）在循环体中必须有不断修改循环条件的语句，能使循环最终结束而不形成“死循环”。如i++;语句，使i不断加1，直到大于n为止。

【例10】：求从键盘上输入一个正整数n ，计算S=1+2+3+4+……+n，并输出到屏幕上。

程序代码和程序流程图如下：

#include using namespace std; int main() {

int i,n,sum;

cout<<"请输入一个正整数n="; cin>>n; sum=0; i=1;

while (i<=n) { sum=sum+i; i++; }

cout<<" sum="<

system("pause"); return 0;

}

【例11】用while 语句计算T=n!（n!=1×2×3×4…×n）。

程序代码和程序流程图如下（用while 语句）：

#include using namespace std; int main() {

int i,n,mult;

cout<<"请输入一个正整数n="; cin>>n; mult=1; i=1;

while (i<=n) { mult=mult*i; i++; }

cout<<"mult="<

求1到n 累加和的流程图

求1到n 连乘积的流程图

2．do…while 语句

（1）作用：实现“直到型”循环结构。即重复执

行while

（2）格式：

do

<语句>

while (<表达式>)；

注意：这里的语句与表达式跟上面讲到的while 语句当中的意义完全相同，只是

while 语句是先判断条件再执行循环体语句，而在do…while 语句的执行过程是：先执行语句，然后计算表达式的值，当表达式值非0时重复执行语句；直到表达式值为0才结束循环。

【例12】用do…while 语句实现【例10】 程序流程图及程序代码如下：

#include using namespace std; int main() {

int i,n,sum;

cout<<"请输入一个正整数n=";

cin>>n;

sum=0;

i=1;

do

{ sum=sum+i; i++; }

while(i<=n); cout<<"1到"<

return 0; } 说明：

（1）do…while 语句是先执行sum=sum+i;和i++;语句，后判断表达式i≤n 是否成立。

若条件成立，则继续执行循环体；若条件不成立，则不执行相应语句，退出

循环。

（2）即使表达式的值一开始就不成立，语句仍要执行一次。

如当输入n 为0时，i≤n 不成立，但语句sum=sum+i;和i++;也要执行一

次。

求累加和流程图

do-while 执行过程图

（3）在循环体中要能不断修改循环条件的语句，最终能使循环结束，否则会形成“死循环”。

【例13】用do…while语句实现【例11】。（要求学生自行完成程序流程图并调试程序）

3．for 语句

for 语句的一般格式为： for (<表达式1>;<表达式2>;<表达式3>) <语句> 说明：

（1）表达式1称为循环初始化表达式，通常为循环变量赋初值；

（2）表达式2称为循环条件表达式，通常是关系表达式或逻辑表达式作循环结束条件；

（3）表达式3称为循环增量表达式，通常为赋值表达式，简单情况下为循环变量增量。

（4）语句部分为循环体，它可以是单个或复合语句。

for 语句的执行过程 （1）计算表达式1的值；

（2）计算表达式2的值，

若表达式2的值为非0（“真”）时，则

转到（3）；

若表达式2的值为0（“假”）时，则结

束循

环；

（3）执行循环体语句；

（4）计算表达式3的值，返回（2）继续执行。 for 语句的执行过程如右图所示。 3.for 语句可以和下列while 语句等效：

<表达式1>;

while (<表达式2>) { <语句> <表达式3>;

}

【例14】用for 语句实现【例10】

#include using namespace std; int main() {

int i,n,sum;

cout<<"请输入一个正整数n="; cin>>n; sum=0;

for(i=1;i<=n;i++) sum=sum+i;

cout<<"1到"<

for 语句执行过程图

T <语句>

②

for (< ③ for 执行步骤图

在上例中，表达式1：i=1完成对循环变量i 的初始化赋值工作，使i 的初值为1；

表达式2：i<=n 判断循环变量i 的值是否小于或等于n ，若不成立则结束

循环；

若成立则执行sum=sum+i;语句，再执行表达式3；

表达式3：i++，使用循环变量i 加1。转表达式2继续判断i<=n 是否成

立。 说明：

（1）for 语句中的三个表达式都可省略，但其中的两个分号不能省略； （2）若表达式1省略，则应在for 语句之前给循环变量赋初值。

例如：i=1; for(;i<=n;i++) sum=sum+i;

（3）若表达式2省略，则不判断循环条件，循环无终止地进行下去，形成“死循

环”，即认为表达式2始终为真，因此表达式2通常不能省略； （4）若表达式3省略，则在循环体中应有能不断修改循环条件的语句。

例如：for (i=1;i<=n;) { sum=sum+i; i++; }

（5）若省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给出循环条件。

例如：i=1; for (;i<=n;) { sum=sum+i; i++; } 此时，for 语句和while 语句完全相同。上述语句相当于： i=1; while (i<=n) { sum=sum+i; i++; }

（6）表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是其它表达式，当然

可以是逗号表达式，即用逗号“,”隔开的多个简单表达式，它们的运算顺序是从左到右顺序进行。例如：for(sum=0,i=1;i<=n;i++) sum=sum+i; 由此可见，用for 语句比用while 语句书写更简洁。 【例15】用for 语句【例11】（学生自行完成）

核心代码就一句话：for(t=1.0,i=1;i<=n;i++) t=t*i; 【例16】分析下列程序的执行过程，指出其功能。

三种循环语句的比较

（1）while 与for 语句为先判断后执行（当型：可能一次也不执行循环体）；

do…while 语句是先执行判断（直到型：循环体至少执行一次）。 （2）三种语句都是循环条件为真时执行循环体，为假时结束循环。 （3）在循环体至少执行一次的情况下，三种循环语句构成的循环结构可以相互转换。

实际上，用得最多的是for 语句，其次是while 语句，而do…while 语句用得较少。

#include

using namespace std; int main()

{ int i;

float t,sum;

sum=0; for(i=1;i<=20;i++) { t=1.0/(i*(i+1)); sum=sum+t; } cout<<"S="<

4．循环语句的嵌套

循环语句中又包含有循环语句的结构称为循环语句的嵌套。循环语句的嵌套又称多重循环。当一个循环语句的循环体中只含一层循环语句时，称双重循环；若第二层循环语句的循环体中还包含一层循环语句时，称三重循环，等等。三种循环语句可以互相嵌套。

【例17】利用公式 ++++

=4

*3*2*113*2*112*111e 求e 的近似值。 #include using namespace std; int main() {

int i,j;

float e,t,p; e=1.0;

//e 存放累加和，先赋初值1.0

for(i=1;i<=10;i++)

//外循环，求10项的和

{ t=1.0;

//t 存放连乘积，先赋

初值1.0

for(j=1;j<=i;j++) //内循环，求i! t=t*j;

//分别将j 乘以t ，再赋给t ，实现连乘

p=1.0/t; //求每一项p

e=e+p; //将p 加入到e 中，实现累加 }

cout<<"e="<

system("pause"); return 0; } 【例18】编写程序打印如右表所示九九

表：

#include using namespace std; int main() { int i,j;

cout<<"*"<<'\t'; for(i=1;i<=9;i++)

cout<

for(i=1;i<=9;i++)

{ cout<

for(j=1;j<=i;j++) //内循环控制第二个乘数j从1变到i

cout<

}

system("pause");

return 0;

}

5．break语句：

除了能终止switch语句外，还可以终止单循环语句的执行，也可以从多重循环循环语句的内循环体跳到外循环体。

【例19】输入一个正整数，判断该数是否是素数。

#include

using namespace std;

int main()

{

int i,a;

cout<<"Input an integer:";

cin>>a;

for(i=2;i<=a-1;i++)

if (a%i==0) break; //若a能被i整除，则a不是素数，用break退出。

if(i==a) cout<

else cout<

system("pause");

return 0;

}

6．continue语句：

①在while或do while语句中执行到continue语句时，程序不执行

continue后的语句，而转向条件表达式处，开始下一次循环。即所谓短路语

句。

②在for语句中执行到continue语句时，程序不执行continue后的语句，

而转向for语句中的第3表达式处，开始下一次循环。

语句格式：continue;

【例20】输入10个整数，统计其中正数的和及正数的个数。

#include

using namespace std;

int main()

{ int a,i,k=0,s=0;

//k 存放正数的个数，s 存放

正数和

cout<<"Input 10 integer:"; for(i=1;i<=10;i++) { cin>>a; //输入整数到变量a

if(a<=0) continue; //若a 为负数则转for 语句中表达式3

处执行

k++; //若a 为正数则k 加1，将a

累加到s 中

s=s+a; }

cout<<"k="<

注意：continue 语句只能用于循环语句中，且在嵌套循环语句中，只对当前循环

起作用。

continue 语句和break 语句的区别是：continue 语句只结束本次循环，而不是结束整个循环的执行；而break 语句则是结束循环，不管循环条件是否成立。

C++语句都是根据其在程序中的先后次序，从主函数开始，依次执行各个语句。而continue 语句和break 语句能够改变程序的执行顺序，即不依次执行紧跟其后的语句，而跳到另一个语句处接着执行。从表面上看循环语句或条件语句改变了程序的执行顺序，但由于整个循环只是一个语句（条件语句也一样），因此它们也仍然是顺序执行的。

6．exit( )和abort( )函数

exit( )函数和abort( )函数都是Ｃ++的库函数，其功能都是终止程序的执行，将控制返回给操作系统。当使用这两个函数中的任一个函数时，都应包含头文件stdlib.h 。

（1）exit()函数：无条件正常终止程序的执行，并将控制返回给操作系统。

格式：exit(<表达式>);

通常表达式的取值为0表示正常退出，而其他整数为异常退出。

当执行exit( )函数时，系统要做终止程序执行前的收尾工作，如关闭该程序打开的文件。释放变量所占用的存储空间（不包括动态分配的存储空间）等。 （2）abort()函数：用于异常终止程序的执行。

格式：abort( )；

调用该函数时，括号内不能有任何参数。执行该函数时，系统不做结束程序前的收尾工作，直接终止程序的执行。故通常使用exit( )函数来终止程序的执行。 【例21】编写程序，求一元二次方程02=++c x b x a 的解。要求：从键盘上输入一元

二次方程的系数a,b,c ，从屏幕上输出对应一元二次方程的根（可以不考虑复数根）。