7. Операторы цикла

   1. Цикл While

<цикл While>::="While" <условие> "do" [<оператор>].

Здесь условие – выражение типа Boolean, оператор – любой оператор. Оператор, вложенный в цикл, называют также телом цикла. Выполнение цикла: вычисляется выражение, являющееся условием цикла. Если его значение False, происходит выход из цикла. Если его значение True, выполняется оператор после слова do, и цикл повторяется сначала. Цикл While – это цикл с предусловием.

Примеры:

While True do;

Этот цикл выполняется "вечно". После слова do нет оператора, что допускается синтаксисом. Однако можно считать, что между словом do и точкой с запятой помещен так называемый пустой оператор, описанный далее.

i:=100; S:=0;

While i>10 do begin

S:=S+i;

i:=i–1

end;

В этом цикле в переменной S накапливается сумма чисел от 100 до 11, в то время, как переменная i уменьшается от 100 до 11. Когда переменная i становится равной 10, происходит выход из цикла, и число 10 не добавляется к сумме. Если оператор i:=i–1 поставить перед S:=S+i, в цикле будут суммироваться числа от 99 до 10.

Если первый оператор в этом примере будет i:=10, цикл не выполнится ни разу, потому что выражение условия будет иметь значение False. После проверки условия будет выполняться оператор, следующий за циклом.

2. Цикл Repeat-Until

<цикл Repeat-Until>::="Repeat" [<оператор>] {";"<оператор>} "Until" <условие>.

Здесь условие – выражение типа Boolean, а оператор – любой оператор.

Выполнение цикла: выполняются операторы между ключевыми словами Repeat и Until (эти операторы называют также телом цикла), затем вычисляется условие. Если его значение False, цикл повторяется сначала. Если его значение True, происходит выход из цикла. Оператор Repeat-Until реализует цикл с послеусловием.

Примеры:

Repeat Until False;

Этот цикл выполняется "вечно".

i:=100; S:=0;

Repeat

S:=S+i;

i:=i–1

Until i<10;

В этом цикле в переменной S накапливается сумма чисел от 100 до 9, а переменная i уменьшается от 100 до 9. Когда переменная i становится равной 9, происходит выход из цикла, число 9 также добавляется к сумме.

Если первый оператор в этом примере будет i:=10, цикл выполнится два раза, и в переменной S будет сумма 10+9. При i:=9 цикл выполнится 1 раз, и в переменной S будет 9. Вообще, при любом начальном значении i, меньшем 10, цикл выполнится 1 раз, и в переменной будет записано начальное значение переменной i, а сама переменная i будет уменьшена на единицу.

3. Цикл For

<цикл For>::= "For" <параметр> ":=" <выражение> ("to" | "downto") <выражение> "do" <оператор>.

Здесь параметр – это параметр цикла, то есть, переменная, автоматически изменяющаяся в процессе работы цикла. Параметр может быть переменной любого ординального типа. Оба выражения – того же типа, что и параметр, или совместимого типа. Оператор – любой оператор. Оператор, вложенный в цикл, называют также телом цикла.

Выполнение цикла происходит следующим образом.

Перед началом цикла вычисляется первое выражение, и его значение заносится в параметр. Также вычисляется и запоминается значение второго выражения. После этого начинается выполнение цикла.

Вначале значение параметра сравнивается со значением второго выражения. Если в цикле использовано слово to, и значение параметра меньше, либо равно значению второго выражения, выполняется оператор тела цикла. В цикле со словом downto тело цикла выполняется в том случае, если при сравнении значение параметра оказалось больше, чем значение второго выражения.

После выполнения тела цикла изменяется значение параметра цикла. Если в цикле использовано слово to, значение параметра увеличивается на одно ординальное значение, если использовано слово downto, значение параметра уменьшается на одно ординальное значение. После этого происходит переход к началу цикла, то есть, к сравнению параметра со значением второго выражения.

Если при сравнении в цикле со словом to значение параметра больше значения второго выражения, а в цикле со словом downto значение параметра меньше, чем значение второго выражения, происходит выход из цикла.

Обычно считается, что значение параметра после выхода из цикла For становится неопределенным. Однако в некоторых реализациях значение параметра после выхода из цикла равно его значению на последнем проходе цикла, либо равно значению после последнего изменению параметра.

Таким образом, цикл For – это разновидность цикла с предусловием. Кроме того, он называется циклом с параметром, поскольку у него есть автоматически изменяемая переменная-параметр. Цикл For со словом to называют также инкрементным циклом, а со словом downto – декрементным циклом. В Паскале в цикле с параметром шаг изменения параметра всегда равен одному ординальному значению. В некоторых языках программирования параметр может быть вещественной переменной, а шаг может быть произвольным, но в Паскале это не так, и для аналогичных задач нужно использовать цикл While или Until.

Примеры:

S:=0;

For i=100 downto 10 do S:=S+i;

В этом цикле в переменной S накапливается сумма чисел от 100 до 10, в то время, как переменная i неявно уменьшается от 100 до 10. Когда переменная i становится равной 9, происходит выход из цикла, и число 9 не добавляется к сумме. После выхода из цикла переменная i либо имеет неопределенное значение, либо имеет значение 9, либо имеет значение 10 – в зависимости от реализации.

S:=0;

For i=10 to 100 do S:=S+i;

В этом цикле в переменной S накапливается сумма чисел от 10 до 100, а переменная i увеличивается от 10 до 100. Когда переменная i становится равной 101, происходит выход из цикла, и число 9 не добавляется к сумме.