C++PrimerPlus 第六章分支语句和逻辑运算符 - 6.1 if语句

6.1 if语句

6.1.1 if else语句

6.1.2 格式化if else语句

6.1.3 if else if else结构

6.1 if语句

当C++程序必须决定是否执行某个操作时，通常使用if语句来实现选择。if有两种格式：if和if else。首先看一看简单的if，它模仿英语，如“if you have a Captain Cookie card, you get a free cookie（如果您有一张Captain Cookie卡，就可获得免费的小甜饼）”。如果测试条件为true，则if语句将引导程序执行语句或语句块；如果条件是false，程序将跳过这条语句或语句块。因此，if语句让程序能够决定是否应执行特定的语句。

if语句的语法与while相似：

if (test-condition)

statement

如果test-condition（测试条件）为true，则程序将执行statement（语句），后者既可以是一条语句，也可以是语句块。如果测试条件为false，则程序将跳过语句（参见下图）。和循环测试条件一样，if测试条件也将被强制转换为bool值，因此0将被转换为false，非零为true。整个if语句被视为一条语句。

通常情况下，测试条件都是关系表达式，如那些用来控制循环的表达式。例如，假设读者希望程序计算输入中的空格数和字符总数，则可以在while循环中使用cin.get(char)来读取字符，然后使用if语句识别空格字符并计算其总数。程序清单6.1完成了这项工作，它使用句点（.）来确定句子的结尾。

程序清单6.1 if.cpp

//if.cpp -- using the if statement
#include<iostream>
int main()
{using std::cin;        //using declarationsusing std::cout;char ch;int spaces = 0;int total = 0;cin.get(ch);while (ch != '.') //quit at end of sentence{if (ch == ' ')    //check if ch is a space++spaces;++total;       //done every timecin.get(ch);}cout << spaces << " spaces, " << total;cout << " characters total in sentence\n";return 0;
}

下面是该程序的输出：

The balloonist was an airhead

with lofty goals.

6 spaces, 46 characters total in sentence

正如程序中的注释指出的，仅当ch为空格时，语句++spaces;才被执行。因为语句++tota;位于if语句的外面，因此在每轮循环中都将被执行。注意，字符总数中包括按回车键生成的换行符。

6.1.1 if else语句

if语句让程序决定是否执行特定的语句或语句块，而if else语句则让程序决定执行两条语句或语句中的哪一条，这种语句对于选择其中一种操作很有用。C++的if else语句模仿了简单的英语，如“If you have a Captain Cookie card, you get a Cookie Plus Plus, else you just get a Cookie d’Ordinarie（如果您拥有Captain Cookie卡，将可获得Cookie Plus Plus，否则只能获得Cookie d’Ordinaire）”。if else语句的通用格式如下：

if (test-condition)

statement1

else

statement2

如果测试条件为true或非零，则程序将执行statement，跳过statement2；如果测试条件为false或0，则程序将跳过statement1，执行statement2。因此，如果answer是1492，则下面的代码片段将打印第一条信息，否则打印第二条信息：

 if (answer == 1492)cout << “That’s right!\n”;elsecout << “You’d better review Chapter 1 again.\n”;

每条语句都既可以是一条语句，也可以是用大括号括起的语句块（参见下图）。从语法上看，整个if else结构被视为一条语句。

假如，假设要通过对字母进行加密编码来修改输入的文本（换行符不变）。这样，每个输入行都被转换为一行输出，且长度不变。这意味着程序对换行符采用一种操作，而对其他字符采用另一种操作。正如程序清单6.2所表明的，if else使得这项工作非常简单。该程序清单还演示了限定符std::，这是编译指令using的替代品之一。

程序清单6.2 ifelse.cpp

//ifelse.cpp -- using the if else statement
#include<iostream>
int main()
{char ch;std::cout << "Type, and I shall repeat.\n";std::cin.get(ch);while (ch != '.'){if (ch == '\n')std::cout << ch; //done if newlineelsestd::cout << ++ch; //done otherwisestd::cin.get(ch);}
//try ch + 1 instead of  ++ch for interesting effectstd::cout << "\nPlease excuse the slight confusion.\n";//std::cin.get();//std::cin.get();return 0;
}

下面是该程序的运行情况：

Type, and I shall repeat.

An ineffable joy suffused me as I beheld

Bo!jofggbcmf!kpz!tvggvtfe!nf!bt!J!cfifme

the wonders of modern computing.

uif!xpoefst!pg!npefso!dpnqvujoh

Please excuse the slight confusion.

注意，程序清单6.2中的注释之一指出，将++ch改为ch+1将产生一种有趣的效果。能推断它是什么吗？如果不能，就试验一下，然后看看是否可以解释发生的情况（提示：想一想cout是如何处理不同的类型的）。

6.1.2 格式化if else语句

if else中的两种操作都必须是一条语句。如果需要多条语句，需要用大括号将它们括起来，组成一个语句块。和有些语言（如BASIC和FORTRAN）不同的是，由于C++不会自动将if和else之间的所有代码视为一个代码块，因此必须使用大括号将这些语句组合成一个语句块。例如，下面的代码将出现编译器错误：

if (ch == ‘Z’)zorro++;   //if ends herecout << “Another Zorro candidate\n”;
else            //wrongdull++;cout << “Not a Zorro candidate\n”;

编译器把它看作是一条以zorro++;语句结尾的简单if语句，接下来是一条cout语句。到目前为止，一切正常。但之后编译器发现一个独立的else，这被视为语法错误。

请添加大括号，将语句组合成一个语句块：

if (ch == ‘Z’)
{               //if true blockzorro++;cout << “Another Zorro candidate\n”;
}
else
{           //if false blockdull++;cout << “Not a Zorro candidate\n”;
}

由于C++是自由格式语言，因此只要使用大括号将语句括起，对大括号的位置没有任何限制。上述代码演示了一种流行的格式，下面是另一种流行的格式：

if (ch == ‘Z’){zorro++;cout << “Another Zorro candidate\n”;}else{dull++;cout << “Not a Zorro candidate\n”;}

第一种格式强调的是语句的块结构，第二种格式则将语句块与关键字if和else更紧密地结合在一起。这两种风格清晰、一致，应该能够满足要求；然而，可能会有老师或雇主在这个问题上的观点强硬而固执。

6.1.3 if else if else结构

与实际生活中发生的情况类似，计算机程序也可能提供两个以上的选择。可以将C++的if else语句进行扩展来满足这种需求。正如读者知道的，else之后应是一条语句，也可以是语句块。由于if else语句本身是一条语句，所以可以放在else的后面：

if (ch == ‘A’)a_grade++;     //alternative # 1elseif (ch == ‘B’) //alternative # 2b_grade++; //subalternative # 2aelsesoso++;     //subalternative # 2b

如果ch不是’A’，则程序将执行else。执行到那里，另一个if else又提供了两种选择。C++的自由格式允许将这些元素排列成便于阅读的格式：

if (ch == ‘A’)a_grade++; //alternative # 1else if (ch == ‘B’)b_grade++; //alternative # 2elsesoso++; //alternative # 3

这看上去像是一个新的控制结构——if else if else结构。但实际上，它只是一个if else被包含在另一个if else中。修订后的格式更为清晰，使程序员通过浏览代码便能确定不同的选择。整个构造仍被视为一条语句。

程序清单6.3使用这种格式创建了一个小型测试程序。

程序清单6.3 ifelseif.cpp

//ifelseif.cpp -- using if else if else#include<iostream>const int Fave = 27;int main(){using namespace std;int n;cout << "Enter a number in the range 1-100 to find ";cout << "my favorite number: ";do{cin >> n;if (n < Fave)cout << "Too low -- guess again: ";else if (n > Fave)cout << "Too high -- guess again:";elsecout << Fave << " is right!\n";} while (n != Fave);return 0;}

下面是该程序的输出：

Enter a number in the range 1-100 to find my favorite number: 50

Too high -- guess again:25

Too low -- guess again: 37

Too high -- guess again:31

Too high -- guess again:28

Too high -- guess again:27

27 is right!

条件运算符和错误防范

许多程序员将更直观的表达式variable==value反转为value==variable，以此来捕获将相等运算符误写为赋值运算符的错误。例如，下述条件有效，可以正常工作：

if (3 == myNumber)

但如果错误地使用下面的条件，编译器将生成错误消息，因为它以为程序员试图将一个值赋给一个字面值（3总是等于3，而不能将另一个值赋给它）：

if (3 = myNumber)

假设犯了类似的错误，但使用的是前一种表示方法：

if (myNumber = 3)

编译器将只是把3赋给myNumber，而if中的语句块将包含非常常见的、而又非常难以发现的错误（然而，很多编译器会发出警告，因此注意警告是明智的）。一般来说，编写让编译器能够发现错误的代码，比找出导致难以理解的错误的原因要容易得多。

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