13.1、for循环的组成部分
for循环的组成部分完成下面这些步骤:
(1)设置初始值。
(2)执行测试,看看循环是否应当继续。
(3)执行循环操作。
(4)更新用于测试的值。
C++循环设计中包含这要素,很容易识别,初始化、测试和更新操作工程量控制部分,这些操作由括号括起。其中每部分都是一个表达式,彼此由分号隔开。控制部分后面的语句叫作循环体,只要测试表达式为true,它便被执行:
for(initialization;text-expression;update-expression)
body
循环只执行一次初始化。通常,程序使用该表达式将变量设置为初始值,然后用该变量计算循环周期。
text-expression(测试表达式)决定循环体是否被执行。通常这个表达式是关系表达式,即对两个值进行比较。例如:i<=6。i与6进行比较,看i是否小于或等于6,如果比较结果为真,程序将执行循环体。实际上,C++并没有将text-expression的值限定为只能真或假,可以使用任意表达式,C++将把结果强制转换为bool类型。因此值为0的表达式将被转换为bool值false,导致循环结束。反之则会让循环继续进行。
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
cout << "Enter the starting countdown valus: ";
int limit;
cin >> limit;
int i;
for (i = limit; i; i--)
cout << "i= " << i << endl;
cout << "Done now that i= " << i << endl;
return 0;
}
for循环是入口条件循环,这意味着在每轮循环之前,都将计算测试表达式得知,当测试表达式为false时,将不会执行循环体。例如上面程序,我输入0时,将不会运行循环体。
update-expression(更新表达式)在每轮循环结束时执行,此时循环体已经执行完毕。通常,它用来对跟踪循环轮次的变量的值进行增减,然而它可以是任何有效的C++表达式,还可以是其他控制表达式。
for语句看上去有些像函数调用,因为它使用一个后面跟一对括号的名称。然而for是一个C++关键字,因此编译器不会将for视为一个函数。
13.2、回到for循环
下面使用for循环完成更多的任务,例如计算前16个阶乘:
#include <iostream>
const int ArSize = 16;
int main()
{
using namespace std;
long long factorials[ArSize];
factorials[1] = factorials[0] = 1LL;
for (int i = 2; i < ArSize; i++)
{
factorials[i] = i * factorials[i - 1];
}
for (int i = 0; i < ArSize; i++)
{
cout << i << "!= " << factorials[i] << endl;
}
return 0;
}
该程序创建了一个数组来存储阶乘值。元素0存储0!,元素1存储1!,依次类推。由于前两个阶乘都等于1,因此将该数组的前两个元素设置为1。第一个for语句用循环将每个阶乘设置为索引号与前一个阶乘的乘积。
13.3、修改步长
我们到目前为止循环演示都是循环计数加一或减一,其实可以通过修改更新表达式来修改补偿。
下面程序没有将i++用于更新表达式,而是使用表达式i+=by,by是用户输入的步长。
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
cout << "Enter an integer: ";
int by;
cin >> by;
cout << "Counting by " << by << "s:" << endl;
for (int i = 0; i < 100; i += by)
cout << i << endl;
return 0;
}
当96+16=112>100,循环终止。
13.4、使用for循环访问字符串
for循环提供了一种依次访问字符串中每个字符串的方式。例如下面这个程序,让用户能够输入一个字符串,然后按相反的方向逐个字符地显示该字符串。
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
using namespace std;
cout << "Enter a word: ";
string word;
cin>>word;
for (int i = word.size() - 1; i >= 0; i--)
cout << word[i];
cout << "\nBye.\n";
return 0;
}
在这个程序中,可以使用string对象,也可以使用char数组,因为它们都让我们能够使用数组表示法来访问字符串中的字符。string类的size()获得字符串中的字符数;循环在其初始化表达式中使用这个值,将i设置为字符串最后一个字符的索引。为了反向计数,程序使用递减运算符(--)。
13.5、递增运算符(++)和递减运算符(--)
递增运算符和递减运算符是很常见的操作:将循环计数加一或减一。但是有两种变体,前置++/--x和后置x++/--。这两种对结果的影响是一致的,但是对于运行的时间是不同的。
前置++/--是修改后使用,而后置++/--是使用后修改,例如上面程序的i--,是让循环语句的主体运行完一起才进行减一。
13.6、复合语句
前面我们的for语句都只写了一句,如果我们要运行多条语句,那不是很麻烦吗,其实我们只要用两个花括号来构造一条复合语句。
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
cout << "The Amazing Accounto will sum and average ";
cout << "five numbers for you." << endl;
cout << "Please enter five values: " << endl;
double number;
double sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
cout << "Value " << i << " : ";
cin >> number;
sum += number;
}
cout << "Five exquistite choices inded! ";
cout << "They sum to " << sum << endl;
cout << "and average to " << sum / 5 << "." << endl;
cout << "The Amazing Accounto bids you adieu!";
return 0;
}
13.7、其他语法技巧——逗号运算符
语句块允许把两条或更多条语句放到按C++句法只能放一条语句的地方。逗号运算符对表达式完成同样的工作,允许将两个表达式放到C++句法只允许放一个表达式的地方。假设有一个循环,每轮让一个变量加一,另一个变量减一,在for循环控制部分的更新部分中完成这两项工作将非常方便。
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
using namespace std;
cout << "Enter a word:";
string word;
cin >> word;
char temp;
int i, j;
for (j = 0, i = word.size() - 1; j < i; i--, j++)
{
temp = word[i];
word[i] = word[j];
word[j] = temp;
}
cout << word << "\nDone." << endl;
return 0;
}
在循环体中,程序将数组第一个元素和最后一个元素调换,从而将单词反转过来。然后再将j加一,i减一,让它们分别指向第2个元素和倒数第2个元素调换。直到j>=i循环才停止。
13.8、关系表达式
13.9、比较string类字符串
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
using namespace std;
string word = "?urina";
for (char ch = 'a'; word != "furina"; ch++)
{
cout << word << endl;
word[0] = ch;
}
cout << "After loop ends,word is " << word << endl;
return 0;
}
上面程序使用了一个关系运算符,该运算符左边的是一个string对象,右边是一个C风格字符串:
string word = "?urina";
string类重载运算符!=的方式让你能够在下述的条件下使用它:至少一个操作数为string对象,另一个可以是string对象,或者C风格字符串。
该for循环不是计数循环,而是根据情况(word是否为furina)来确定是否停止。