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1、第四讲流程控制(2)、复杂数据类型,清华大学 郑 莉,教材：C+语言程序设计（第4版）第2章 2.4.42.6,目录,4.1 循环结构结构的嵌套 4.2 循环结构与选择结构的嵌套 4.3 其他控制语句 4.4 自定义数据类型 4.5 深度探索 4.6小结,2,循环嵌套,例4-1 （教材例2-9）编写程序输出以下图案 * * * * * * *,3,4.1 循环结构结构的嵌套,例4-1 （教材例2-9） （续）,4,4.1 循环结构结构的嵌套,#include using namespace std; int main() const int N = 4; for (int i = 1; i =
2、 N; i+) /输出前4行图案 for (int j = 1; j = 30; j+) cout ; /在图案左侧空30列 for (int j = 1; j = 8 - 2 * i; j+) cout ; for (int j = 1; j = 2 * i - 1; j+) cout *; cout endl; ,例4-1 （教材例2-9） （续）,5,4.1 循环结构结构的嵌套,/输出后3行图案 for (int i = 1; i = N - 1; i+) for (int j = 1; j = 30; j+) cout ; /在图案左侧空30列 for (int j = 1; j =
3、7 - 2 * i ;j+) cout *; cout endl; return 0; ,4.2 循环结构与选择结构的嵌套,6,#include using namespace std; int main() for (int n = 100; n = 200; n+) if (n % 3 != 0) cout n; return 0; ,举例,例4-2（教材例2-10 ）,读入一系列整数，统计出正整数个数i和负整数个数j,读入0则结束。 分析： 需要读入一系列整数，但是整数个数不定，要在每次读入之后进行判断，因此使用while循环最为合适。循环控制条件应该是n!=0。由于要判断数的正负并分别
4、进行统计，所以需要在循环内部嵌入选择结构。,7,4.2 循环结构与选择结构的嵌套,例4-2（教材例2-10 ）（续）,8,4.2 循环结构与选择结构的嵌套,#include using namespace std; int main() int i = 0, j = 0, n; cout n; while (n != 0) if (n 0) i += 1; if (n n; cout “Count of positive integers: “ i endl; cout “Count of negative integers: “ j endl; return 0; ,4.3 其他控制语句,b
5、reak语句 使程序从循环体和switch语句内跳出，继续执行逻辑上的下一条语句。不宜用在别处。 continue 语句 结束本次循环，接着判断是否执行下一次循环。 goto 语句 goto语句的作用是使程序的执行流程跳转到语句标号所指定的语句。,9,4.4.1 typedef声明,为一个已有的数据类型另外命名 语法形式 typedef 已有类型名 新类型名表; 例如 typedef double Area, Volume; typedef int Natural; Natural i1, i2; Area a; Volume v;,10,4.4 自定义数据类型,4.4.2 枚举类型enum,
6、只要将需要的变量值一一列举出来，便构成了一个枚举类型。 枚举类型的声明形式如下： enum 枚举类型名 变量值列表; 例如： enum Weekday SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT;,11,4.4 自定义数据类型,4.4.2 枚举类型enum（续）,枚举类型应用说明： 对枚举元素按常量处理，不能对它们赋值。例如，不能写：SUN = 0; 枚举元素具有默认值，它们依次为： 0,1,2,。 也可以在声明时另行指定枚举元素的值，如： enum WeekdaySUN=7,MON=1,TUE,WED,THU,FRI,SAT; 枚举值可以进行关系运算。 整数值不能直接
7、赋给枚举变量，如需 要将整数赋值给枚举变量，应进行强 制类型转换。,12,4.4 自定义数据类型,例4-3（教材例2-11）,设某次体育比赛的结果有四种可能：胜（WIN）、负（LOSE）、平局（TIE）、比赛取消（CANCEL），编写程序顺序输出这四种情况。 分析：由于比赛结果只有四种可能，所以可以声明一个枚举类型，声明一个枚举类型的变量来存放比赛结果。,13,4.4自定义数据类型 4.4.2 枚举类型enum,例4-3 （续）,14,4.4 自定义数据类型 4.4.2 枚举类型enum,#include using namespace std; enum GameResult WIN, LO
8、SE, TIE, CANCEL; int main() GameResult result; enum GameResult omit = CANCEL; for (int count = WIN; count = CANCEL; count+) result = GameResult(count); if (result = omit) cout “The game was cancelled“ endl; else cout “The game was played “; if (result = WIN) cout “and we won!“; if (result = LOSE) co
9、ut “and we lost.“; cout endl; return 0; ,例4-3（教材例2-11）（续）,15,4.4 自定义数据类型 4.4.2 枚举类型enum,运行结果 The game was played and we won! The game was played and we lost. The game was played The game was cancelled,4.5.1变量的实现机制,站在目标代码的角度上看问题 变量具有两个重要属性数据类型和变量名 它们都用文字表示，便于人们理解，但不便于CPU识别，因此它们不能出现在目标代码中； 下面将讨论它们在目标代
10、码中的表示方式。,16,4.5 深度探索,变量名,源代码中，变量依靠变量名来标识； 目标代码中，变量依靠地址来标识，每个变量的地址互不相同。,17,4.5 深度探索 4.5.1 变量的实现机制,int a, b; int main() a+; b+; return 0; ,incl 0x80495f8 incl 0x80495fc,数据类型,任何数据在内存中都是用二进制串的形式表示的； 一串二进制数，只有确定了类型，才有真实的含义。 例：10111111,10000000,00000000,00000000 解释为int型：-1,082,130,432 解释为unsigned型：3,212,8
11、36,864 解释为float型：-1.0,18,4.5 深度探索 4.5.1 变量的实现机制,目标代码体现数据类型的方式,类型的特性蕴含于操作之中； 对不同数据类型，源代码中形式上相同的操作，会被转化为目标代码中的不同操作。,19,4.5 深度探索 4.5.1 变量的实现机制,int a; short b; char c; int main() a+; b+; c+; return 0; ,incl 0x80495f8 incw 0x80495fc incb 0x80495fe,变量的声明和定义,变量的声明 将一个标识符声明为变量，告诉编译器这个标识符表示变量，同时还指出了它的数据类型； 只
12、有确定了一个变量的数据类型，变量参与的操作才具有完整的意义，编译器才能将该变量参与的表达式翻译为合适的操作。 变量的定义 不仅确定了一个标识符表示变量，以及该变量的类型，还确定了变量地址的分配位置。,20,4.5 深度探索 4.5.1 变量的实现机制,4.5.2 C+表达式的执行原理,什么是寄存器？ CPU内部的存储单元 读写速度非常快 数量很少 IA-32有eax、ebx、ecx、edx、esp、ebp、esi、edi八个通用寄存器 大部分CPU指令都需要读写寄存器。 复杂的表达式，分步执行，每条指令只能做一次基本运算，中间结果暂存在寄存器中。,21,4.5 深度探索,4.5.2 C+表达式
13、的执行原理（续）,22,4.5 深度探索,int a, b, c, d; int e; int main() a = 4; b = 2; c = 1; d = 10; e = (a + b) * (c - d); return 0; ,movl $0x4,0x80495d8 movl $0x2,0x80495dc movl $0x1,0x80495e0 movl $0xa,0x80495e4,0x80495d8：a变量 0x80495dc：b变量 0x80495e0：c变量 0x80495e4：d变量 0x80495e8：e变量,4.5.2 C+表达式的执行原理（续）,23,4.5 深度探索,
14、int a, b, c, d; int e; int main() a = 4; b = 2; c = 1; d = 10; e = (a + b) * (c - d); return 0; ,mov 0x80495dc,%eax mov 0x80495d8,%ecx add %eax,%ecx mov 0x80495e4,%edx mov 0x80495e0,%eax sub %edx,%eax imul %ecx,%eax mov %eax,0x80495e8,0x80495d8：a变量 0x80495dc：b变量 0x80495e0：c变量 0x80495e4：d变量 0x80495e8：e变量,4.6小结,主要内容 循环结构结构的嵌套、循环结构与选择结构的嵌、其他控制语句、自定义数据类型 达到的目标 掌握C+语言的基本概念和基本语句，能够编写简单的程序段。,24,