Лекция 5. Операторы языка c#

Состав операторов языка C#, их синтаксис и семантика унаследованы от языка С++. Любое выражение, завершающееся точкой с запятой является оператором.

Блок или составной оператор

С помощью фигурных скобок несколько операторов языка (возможно, перемежаемых объявлениями) можно объединить в единую синтаксическую конструкцию, называемую блоком или составным оператором:

{

оператор_1

...

оператор_N

}

Синтаксически блок воспринимается как единичный оператор и может использоваться всюду в конструкциях, где синтаксис требует одного оператора. Тело цикла, ветви оператора if, как правило, представляются блоком.

Пустой оператор

Пустой оператор - это "пусто", завершаемое точкой с запятой. Он используется когда по синтаксису оператор требуется, а по смыслу- нет. Иногда полезно рассматривать отсутствие операторов как существующий пустой оператор. Синтаксически допустимо ставить лишние точки с запятой, полагая, что вставляются пустые операторы. Например, синтаксически допустима следующая конструкция:

for (int j=1; j<5; j++) //оператор цикла

{;;;}; //пустой оператор

Она может рассматриваться как задержка по времени, работа на холостом ходе.

Операторы выбора (ветвления)

Как в С++ и других языках программирования, в языке C# для выбора одной из нескольких возможностей используются две конструкции - if и switch. Первую из них обычно называют альтернативным выбором, вторую - разбором случаев.

Оператор if

Синтаксис оператора if:

If(выражение_1) оператор_1;

else if(выражение_2) оператор_2

...

else if(выражение_K) оператор_K

else оператор_N

Выражения if должны заключаться в круглые скобки и быть булевого типа. По правилам синтаксиса языка С++, then-ветвь оператора следует сразу за круглой скобкой без ключевого слова then, типичного для большинства языков программирования. Каждый из операторов может быть блоком - в частности, if-оператором. Поэтому возможна и такая конструкция:

If(выражение1) if(выражение2) if(выражение3) ...

Ветви else и if, позволяющие организовать выбор из многих возможностей, могут отсутствовать. Может быть опущена и заключительная else-ветвь. В этом случае краткая форма оператора if задает альтернативный выбор - делать или не делать - выполнять или не выполнять then-оператор.

Семантика оператора if проста и понятна. Выражения if проверяются в порядке их написания. Как только получено значение true, проверка прекращается и выполняется оператор (это может быть блок), который следует за выражением, получившим значение true. С завершением этого оператора завершается и оператор if. Ветвь else, если она есть, относится к ближайшему открытому if.

Примеры оператора if:

if (a<0) b=1;

if (a<b&& (a>d||a= =0) ) b=++; else {b*=a;a=0;}

if (a<b) if (a<c) m=a; else m=c; else if (b<c) m=b; else m=c;

Следует избегать проверки ве5щественных величин на равенство, вместо этого лучше сравнивать модуль их разности с некоторым малым числом:

float a,b;

if (a= =b) // не рекомендуется

if (Math.Abs(a-b)<1e-6)…//надежно!

Оператор switch (переключатель)

Частным, но важным случаем выбора из нескольких вариантов является ситуация, при которой выбор варианта определяется значениями некоторого выражения. Соответствующий оператор C#, унаследованный от C++, но с небольшими изменениями в синтаксисе, называется оператором switch. Вот его синтаксис:

switch(выражение)

{

case константное_выражение_1: [операторы_1 оператор_перехода_1]

...

case константное_выражение_K: [операторы_K оператор_перехода_K]

[default: операторы_N оператор_перехода_N]

}

Выполнение оператора начинается с вычисления выражения. Тип выражения чаще всего целочисленный (включая char) или строковый. Затем управление передается первому оператору из списка, помеченному константным выражением, значение которого совпало с вычисленным.

Каждая ветвь переключателя должна заканчиваться явным оператором перехода, а именно оператором break, goto или return:

Выражение в switch должно иметь целочисленный тип (включая char) или строковый.

Ветвь default может отсутствовать. Заметьте, по синтаксису допустимо, чтобы после двоеточия следовала пустая последовательность операторов, а не последовательность, заканчивающаяся оператором перехода. Константные выражения в case должны иметь тот же тип, что и switch-выражение.

Семантика оператора switch такова. Вначале вычисляется значение switch-выражения. Затем оно поочередно в порядке следования case сравнивается на совпадение с константными выражениями. Как только достигнуто совпадение, выполняется соответствующая последовательность операторов case-ветви. Поскольку последний оператор этой последовательности является оператором перехода (чаще всего это оператор break), то обычно он завершает выполнение оператора switch. Если значение switch-выражения не совпадает ни с одним константным выражением, то выполняется последовательность операторов ветви default, если же таковой ветви нет, то оператор switch эквивалентен пустому оператору.

Разбор случаев - это часто встречающаяся ситуация в самых разных задачах. Применяя оператор switch, используйте его в правильном стиле. Заканчивайте каждую case-ветвь оператором break, но не применяйте goto.

Когда разбор случаев предполагает проверку попадания в некоторый диапазон значений, приходится прибегать к оператору if для формирования специальной переменной. Этот прием демонстрируется в следующем примере:

/// Определяет период в зависимости от возраста - age

/// Использование ветвящегося оператора if

public void SetPeriod()

{

if ((age > 0)&& (age <7)) period=1;

else if ((age >= 7)&& (age <17)) period=2;

else if ((age >= 17)&& (age <22)) period=3;

else if ((age >= 22)&& (age <27)) period=4;

else if ((age >= 27)&& (age <37)) period=5;

else period =6;}

Этот пример демонстрирует применение ветвящегося оператора if. С содержательной точки зрения он интересен тем, что в поля класса пришлось ввести специальную переменную period, позволяющую в дальнейшем использовать разбор случаев в зависимости от периода жизни:

/// Определяет статус в зависимости от периода - period

/// Использование разбора случаев - оператора Switch

public void SetStatus()

{

switch (period)

{

case 1:

status = "child";

break;

case 2:

status = "schoolboy";

break;

case 3:

status = "student";

break;

case 4:

status = "junior researcher";

break;

case 5:

status = "senior researcher";

break;

case 6:

status = "professor";

break;

default :

status = "не определен";

break;

}

Console.WriteLine("Имя = {0}, Возраст = {1}, Статус = {2}", name, age, status);

}//SetStatus

Этот пример демонстрирует корректный стиль использования оператора switch. В следующем примере показана роль пустых последовательностей операторов case-ветвей для организации списка выражений одного варианта:

public void ExprResult(string operation, int arg1, int arg2, int result)

{

switch (operation)

{

case "+":

case "Plus":

case "Плюс":

result = arg1 + arg2;

break;

case "-":

case "Minus":

case "Минус":

result = arg1 - arg2;

break;

case "*":

case "Mult":

case "Умножить":

result = arg1 * arg2;

break;

case "/":

case "Divide":

case "Div":

case "разделить":

case "Делить":

result = arg1 / arg2;

break;

default:

result = 0;

Console.WriteLine("Операция не определена");

break;

}

Console.WriteLine ("{0} ({1}, {2}) = {3}", operation, arg1, arg2, result);

}//ExprResult

Аналогичный пример программы: //Калькулятор на четыре действия

using System;

namespace ConsoleAppllicationl

{ class Classl

{ static void Main()

{

string buf;

double a, b, res;

Console.WriteLine("Введите первый операнд:" );

buf = Console.ReadLine();

a = double.Parse( buf );

Console.WriteLine( "Введите знак операции");

char op = (char)Console.Read();

Console. ReadLine();

Console.WriteLine("Введите второй операнд:" );

buf = Console. ReadLine();

b = double.Parse( buf );

bool ok = true;

switch (op)

{

case '+' : res = a + b; break;

case '-.' : res = a - b; break;

case '*' : res = a * b; break;

case ' /' : res = a / b; break;

default : res = double.NaN;

ok = false; break;

}

if (ok) Console.WriteLine( "Результат:" + res );

else Console.WriteLine( "Недопустимая операция" ); } } }

Хотя наличие ветви default и не обязательно, рекомендуется всегда обрабатывать случай, когда значение выражения не совпадает ни с одной из констант. Это облегчает поиск ошибок при отладке программы.

Оператор switch предпочтительнее оператора if в тех случаях, когда в программе требуется разветвить вычисления на количество направлений большее двух и выражение, по значению которого производится переход на ту или иную ветвь, не является вещественным. Часто это справедливо даже для двух ветвей, поскольку повышает наглядность программы.