Технологии и методы программирования (стр. 3 )

Общая форма записи условного оператора:

if (условие)

{

блок операторов 1;

}

else

{

блок операторов 2;

}

Если на момент выполнения условие истинно, программа передает управление блоку операторов 1 и далее первому оператору за пределами конструкции if-else. При этом блок операторов 2 не выполняется. Если на момент выполнения условие ложно, выполняется блок операторов 2, а блок операторов 1 не выполняется. В таблице 1 указаны простейшие операции отношения.

Таблица 1.

Операция	Запись на Си
больше	>
меньше	<
больше либо равно	>=
меньше либо равно	<=
равно	= =
не равно	!=

Вложенные операторы условия

Операторы условия могут быть вложенными друг в друга, в соответствии с тем программным алгоритмом, который они реализуют. Допускается произвольная степень их вложенности. Например:

if (a<=b) // начало внешнего оператора условия

{

if (x!=0) printf (“x!=0 \n”); //начало вложенного оператора условия

else // начало ветви else, относящейся

// к вложенному оператору условия

{

x=1;

y=0;

} // конец ветви else, относящейся

// к вложенному оператору условия

}

else // начало ветви else, относящейся

// к внешнему оператору условия

{

a=b;

printf (“%d” ,a);

} // конец ветви else, относящейся

// к внешнему оператору условия

Сокращенные варианты записи

При программировании обыденной является ситуация, когда требуется некоторое действие в ответ на сложившиеся условия. Например, если получены неверные исходные данные от пользователя, то выдать сообщение об ошибке и выйти из программы. В таких случаях используется сокращенная запись оператора условия с отсутствующим блоком else. Общая форма записи:

if (условие)

{

блок операторов;

}

Здесь в случае истинности условия управление передается блоку операторов в фигурных скобках. В случае ложности условия этот блок пропускается.

Составные логические выражения

В программировании распространены двойные условия, которые в математике записываются в виде f<b<c. В программе такие условия должны быть переформулированы с использованием простых операций сравнения и логически операций «И», «ИЛИ», «НЕ». Обозначение логических операций приведено в таблице 2.

Таблица 2.

Логическая операция	Знак С	Наименование знака
И	&&	двойной амперсанд
ИЛИ	||	двойная вертикальная черта
НЕ	~ (!)	не

Например:

if ((a>b) && (a>c)) // если а больше b и а больше с

printf ("a=%f",a); // вывести значение переменной а

else // иначе

{

if ((b>a) && (b>c)) // если b больше а и b больше с

prinrtf("b=%f",b); // вывести значение переменной b

else

prinrtf("c=%f",c); // иначе вывести значение

} // переменной с

Оператор switch используется в том случае, если в программе присутствует большое дерево ветвлений и все ветвления зависят от значения какой-либо одной переменной.

Общий формат записи:

switch (n)

{

case 1:

оператор 1;

break;

case 2:

оператор 2;

break;

case 3:

оператор 3;

break;

…………….

}

где n – целочисленная или символьная переменная;

1, 2, 3 – целочисленная или символьная константа;

Оператор 1 – тело первого case;

Оператор 2 – тело второго case;

Оператор 3 – тело третьего case;

вreak – (прервать) оператор завершает выполнение ветвления switch, если значение переменной в операторе switch совпадает с одним из значений констант, указанных внутри ветвления. Если значение переменной в операторе switch не совпадет ни с одним из значений констант, то управление будет передано в конец switch без выполнения каких-либо действий. В случае отсутствия оператора break управление будет передано операторам, относящимся к другим веткам switch.

Условная операция

Существует распространенная в программировании операция: переменной необходимо присвоить одно значение в случае выполнения некоторого условия и другое значение в случае невыполнения этого условия. С помощью конструкции if … else это будет выглядеть следующим образом:

if (alfa<beta)

min=alfa;

else

min=beta;

Подобные действия на практике настолько распространены, что была специально разработана условная операция, выполняющая эти действия. Эта операция записывается с помощью двух знаков и использует три операнда.

С помощью условной операции можно записать предыдущий фрагмент следующим образом: min = (alfa<beta) ? alfa : beta;

Правая часть оператора (alfa<beta) ? alfa : beta представляет собой условное выражение. Знак? и двоеточие : обозначают условную операцию. Условие стоит перед знаком вопроса (alfa<beta) и является условием проверки. Это условие вместе с операндами alfa и beta составляют тройку операндов условной операции.

Если значение проверяемого условия истинно, то условное выражение становиться равным значению alfа, в противном случае beta. Скобки в чтобы визуально упростить читаемость этого оператора.

Пример выполнения лабораторной работы: требуется разработать программу, которая вычисляет значение функции .

Анализ задачи показывает, что программу можно строить как последовательность подзадач. Следовательно, на первом шаге декомпозиции с использованием метода пошаговой детализации [1] получаем следующую структурную схему программы, представленную на рис. 1а.

Подзадачу Вычисление значения функции можно оформить в виде функции. Эта же программа может быть реализована и без использования функций.

Выполнять детализацию алгоритма основной программы не будем из-за его очевидной простоты. Выполним детализацию алгоритма функции. Исходные данные такой функции – значения переменных a, b. Функция не должна менять их значения, поэтому значения переменных можно передать как параметры-значения или параметры-константы.

На рисунках 1б, 1в приведена схема алгоритма проектируемой программы с использованием подпрограммы типа функция. На рисунке 2 приведена схема алгоритма программы без использования функции.

Из-за очевидной простоты алгоритма основной программы проведем модульное тестирование по критерию комбинаторного покрытия условий [2] только одного компонента программы – вычисление значения функции m (рис. 1в). На рис.3 представлен граф передачи управления, соответствующий схеме алгоритма функции (рис. 1в). Из построенного графа видно, что для функции по критерию комбинаторного покрытия условий необходимо покрыть тестами восемь комбинаций:

1) а>1, b=0; 5) а = 2, b> 1;

2) а>1,b≠0; 6) а = 2, b≤1;

3) а≤ 1,b=0; 7) а≠2, b> 1;

4) а≤ 1,b≠0; 8) а ≠2, b≤1.

 

а

б

в

Рис.1 Алгоритм программы примера с использованием функции

Эти комбинации можно проверить четырьмя тестами:

а = 2, b = 0 — проверяет комбинацию (1);

а = 2, b=1 — проверяет комбинации (2), (6);

a=2, b=3 — проверяет комбинацию (5);

а = 1, b = 0 — проверяет комбинацию (3);

а = 1, b = 1 — проверяет комбинации (4), (8).

a=1, b=3 — проверяет комбинацию (7).

Текст программы на языке С с использованием функции:

//func. c

#include <stdio. h>

#include <locale. h>

float m (float a, float b, float x)

{

if (a==1 && b==0) x/=2;

if (a==2 || b>1)x++;

return x;

}

int main(void)

{

float a, b,x;

setlocale(LC_CTYPE, "russian");

printf ("введите a, b\n");

scanf ("%f%f%f", &a,&b);

printf ("\nm(x)=%f",m(a, b));

return (0);

}

x=a/2

 

Рис.1 Блок-схема алгоритма программы примера

Рис.2 Граф передачи управления для схемы алгоритма функции (в)

Текст программы на языке С без использования функции:

#include <stdio. h>

#include <conio. h>

#include <locale. h>

int main (void)

{

float a, b,x;

setlocale(LC_CTYPE, "russian");

printf ("введите a, b,x\n");

scanf ("%f %f %f",&a,&b);

if ((a==1) && (b==0)) x/=2;

if ((a==2) || (b>1)) x++;

printf ("\nx=%f",x);

return (0);

}

Лабораторная работа № 2.

«Ветвления»

1. Цель работы

Приобретение обучающимися практических умений и навыков в работе с базовыми конструкциями структурного программирования, в тестировании и отладке программ.