Программа на языке С# состоит из последовательности операторов, каждый из которых определяет законченное описание некоторого действия и заканчивается точкой с запятой. Все операторы можно разделить на 4 группы: операторы следования, операторы ветвления, операторы цикла и операторы передачи управления.
Операторы следования
Операторы следования выполняются в естественном порядке: начиная с первого до последнего. К операторам следования относятся: выражение и составной оператор.
Любое выражение, завершающееся точкой с запятой, рассматривается как оператор, выполнение которого заключается вычислением значения выражения или выполнением законченного действия, например, вызовом метода. Например:
|
++i; //оператор инкремента
x += y; //оператор сложения с присваиванием
Console.WriteLine(x); //вызов метода
x = Math.Pow(a, b) + a * b; //вычисление сложного выражения
|
Составной оператор или блок представляет собой последовательность операторов, заключенных в фигурные скобки {}. Блок обладает собственной областью видимости: объявленные внутри блока имена доступны только внутри данного блока или блоков, вложенных в него. Составные операторы применяются в случае, когда правила языка предусматривают наличие только одного оператора, а логика программы требует нескольких операторов. Например, тело цикла while должно состоять только из одного оператора. Если заключить несколько операторов в фигурные скобки, то получится блок, который будет рассматриваться компилятором как единый оператор.
Операторы ветвления
Операторы ветвления позволяют изменить порядок выполнения операторов в программе. К операторам ветвления относятся условный оператор if и оператор выбора switch.
Условный оператор if
Условный оператор if используется для разветвления процесса обработки данных на два направления. Он может иметь одну из форм: сокращенную или полную.
Форма сокращенного оператора if:
где В – логическое выражение, истинность которого проверяется; S – оператор: простой или составной.
При выполнении сокращенной формы оператора if сначала вычисляется выражение B, затем проводится анализ его результата: если B истинно, то выполняется оператор S; если B ложно, то оператор S пропускается. Таким образом, с помощью сокращенной формы оператора if можно либо выполнить оператор S, либо пропустить его.
Форма полного оператора if:
где B – логическое выражение, истинность которого проверяется; S1, S2- оператор: простой или составной.
При выполнении полной формы оператора if сначала вычисляется значение выражения B, затем анализируется его результат: если B истинно, то выполняется оператор S1, а оператор S2 пропускается; если B ложно, то выполняется оператор S2, а S1 –
пропускается. Таким образом, с помощью полной формы оператора if можно выбрать одно из двух альтернативных действий процесса обработки данных.
Рассмотрим несколько примеров записи условного оператора if:
|
// Сокращенная форма c простым оператором
if (a > 0) x = y;
// Сокращенная форма c составным оператором
if (++i > 0){x = y;y = 2*z;}
// Полная форма с простым оператором
if (a > 0 || b < 0) x = y; else x = z;
// Полная форма с составными операторами
if (i != j - 1){x = 0;y = 1;} else{x = 1;y:= 0;}
|
Операторы S1 и S2 могут также являться операторами if. Такие операторы называют вложенными. При этом ключевое слово else связывается с ближайшим предыдущим словом if, которое еще не связано ни с одним else. Рассмотрим несколько примеров алгоритмов с использованием вложенных условных операторов:
Замечание. Т.к. оператор if допускает наличие только одного оператора действия, то можно записывать его без использования блока {}, например, так:
|
if (x < 0) y = 0; else y = 1;
|
Однако предпочтительнее и в этом случае ставить блок, начиная его с новой строки. Это
улучшает читабельность программы и значительно сокращает вероятность ошибки при внесении
последующих изменений. В нашем случае оператор if следует записать так:
|
if (x < 0)
{
y = 0;
}
else
{
y = 1;
}
|
Далее будем придерживаться данного правила не только для оператора if, но и для других операторов.
Рассмотрим несколько примеров использования оператора if.
Пример 1. Найдем наибольшее значение из двух вещественных чисел:
|
static void Main()
{
Console.Write("x= ");
double x = double.Parse(Console.ReadLine());
Console.Write("y=");
double y = double.Parse(Console.ReadLine());
double max;
if (x > y)
{
max = x;
}
else
{
max = y;
}
Console.WriteLine("max= {0}", max);
}
|
Результат работы программы:
x y max
0 0 0
1 -1 1
-2 2 2
Замечание. Вычислить максимум из двух чисел можно с помощью метода Math.Max(x,y).
Пример 2. Найдем наибольшее значение из трех вещественных чисел:
|
static void Main()
{
Console.Write("x= ");
double x = double.Parse(Console.ReadLine());
Console.Write("y=");
double y = double.Parse(Console.ReadLine());
Console.Write("z=");
double z = double.Parse(Console.ReadLine());
double max;
if (x > y && x > z)
{
max = x;
}
else
{
if (y > z)
{
max = y;
}
else
{
max = z;
}
}
Console.WriteLine("max= {0}", max);
}
|
Результат работы программы:
x y z max
0 0 0 0
1 -1 2 2
-2 12 2 12
4 -1 -3 4
Оператор выбора switch
Оператор выбора switch предназначен для разветвления процесса вычислений по нескольким направлениям. Формат оператора:
|
switch ( <выражение> )
{
case <константное_выражение_1>:
[<оператор 1>]; <оператор перехода>;
case <константное_выражение_2>:
[<оператор 2>]; <оператор перехода>;
...
case <константное_выражение_n>:
[<оператор n>]; <оператор перехода>;
[default: <оператор>; ]
}
|
Замечание. Операторы, записанные в квадратных скобках, являются необязательными элементами в операторе switch. Если они отсутствуют, то могут отсутствовать и соответствующие им операторы перехода.
Выражение, стоящее за ключевым словом switch, должно иметь арифметический, символьный, строковый тип или тип указатель. Все константные выражения должны иметь разные значения, но их тип должен совпадать с типом выражения, стоящего внутри скобок switch или приводиться к нему. Ключевое слово case и расположенное после него константное выражение называют также меткой case.
Выполнение оператора начинается с вычисления выражения, расположенного за ключевым словом switch. Полученный результат сравнивается с меткой case. Если результат выражения соответствует метке case, то выполняется оператор, стоящий после этой метки, за которым обязательно должен следовать оператор перехода: break, goto и т.д. В случае отсутствия оператора перехода компилятор выдаст сообщении об ошибке. При использовании оператора break происходит выход из switch и управление передается оператору, следующему за switch. Если же используется оператор goto, то управление передается оператору, помеченному меткой, стоящей после goto.
Замечания.
Оператор перехода goto лучше использовать для перехода по меткам внутри switch, и не использовать его для выхода из оператора switch.
Для повышения производительности рекомендуется размещать ветви, вероятность выбора которых является наибольшей, ближе к началу. В этом случае будет на выбор требуемого варианта будет тратиться меньше времени.
Пример. По заданному виду арифметической операции (сложение, вычитание, умножение и деление) и двум операндам, вывести на экран результат применения данной операции к операндам.
|
static void Main()
{
Console.Write("OPER= ");
char oper = char.Parse(Console.ReadLine());
bool ok = true;
Console.Write("A= ");
double a = double.Parse(Console.ReadLine());
Console.Write("B= ");
double b = double.Parse(Console.ReadLine());
double res = 0;
switch (oper)
{
case '+':
res = a + b;
break; //1
case '-':
res = a - b;
break;
case '*':
res = a * b;
break;
case ':':
if (b != 0) //2
{
res = a / b;
break;
}
else
{
goto default;
}
default:
ok = false;
break;
}
if (ok)
{
Console.WriteLine("{0} {1} {2} = {3}", a, oper, b, res);
}
else
{
Console.WriteLine("error");
}
}
|
Результат выполнения программы:
oper x y rez
+ 4 5 9
: 4 0 error
% 4 3 error
| 