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Controllo del flusso

Esamineremo ora le istruzioni per il controllo del flusso, ovvero quelle istruzioni che consentono di eseguire una certa sequenza di istruzioni, o eventualmente un'altra, in base al valore di una espressione booleana.

 

IF-ELSE

L'istruzione condizionale if-else ha due possibili formulazioni:

if ( <Condizione> ) <Istruzione1> ;

oppure

if ( <Condizione> ) <Istruzione1> ;
else <Istruzione2> ;

L'else e` quindi opzionale, ma, se utilizzato, nessuna istruzione deve essere inserita tra il ramo if e il ramo else. Vediamo ora la semantica di tale istruzione.
In entrambi i casi se Condizione e` vera viene eseguita Istruzione1, altrimenti nel primo caso non viene eseguito alcunche`, nel secondo caso invece si esegue Istruzione2.

Si osservi che Istruzione1 e Istruzione2 sono istruzioni singole (una sola istruzione), se e` necessaria una sequenza di istruzioni esse devono essere racchiuse tra una coppia di parentesi graffe { }, come mostra il seguente esempio (si considerino X, Y e Z variabili intere):

 

if ( X==10 ) X--;
else {               // istruzione composta
   Y++;
   Z*=Y;
}

 

Ancora alcune osservazioni: il linguaggio prevede che due istruzioni consecutive siano separate da ; (punto e virgola), in particolare si noti il punto e virgola tra il ramo if e l'else; l'unica eccezione alla regola e` data dalle istruzioni composte (cioe` sequenze di istruzioni racchiuse tra parentesi graffe) che non devono essere seguite dal punto e virgola (non serve, c'e` la parentesi graffa).

Per risolvere eventuali ambiguita` il compilatore lega il ramo else con la prima occorrenza libera di if che incontra tornando indietro (si considerino Pippo, Pluto e Topolino variabili intere):

 

if (Pippo) if (Pluto) Topolino = 1;
else Topolino = 2;

 

viene interpretata come

 

if (Pippo)
   if (Pluto) Topolino = 1;
   else Topolino = 2;

 

l'else viene cioe` legato al secondo if.

 

WHILE & DO-WHILE

I costrutti while e do while consentono l'esecuzione ripetuta di una sequenza di istruzioni in base al valore di verita` di una condizione.
Vediamone la sintassi:

while ( <Condizione> ) <Istruzione> ;

Al solito, Istruzione indica una istruzione singola, se e` necessaria una sequenza di istruzioni essa deve essere racchiusa tra parentesi graffe.
La semantica del while e` la seguente: prima si valuta Condizione e se essa e` vera (true) si esegue Istruzione e poi si ripete il tutto; l'istruzione termina quando Condizione valuta a false.

Esaminiamo ora l'altro costrutto:

do <Istruzione;> while ( <Condizione> ) ;

Nuovamente, Istruzione indica una istruzione singola, se e` necessaria una sequenza di istruzioni essa deve essere racchiusa tra parentesi graffe.
Il do while differisce dall'istruzione while in quanto prima si esegue Istruzione e poi si valuta Condizione, se essa e` vera si riesegue il corpo altrimenti l'istruzione termina; il corpo del do while viene quindi eseguito sempre almeno una volta.
Ecco un esempio:

 

// Calcolo del fattoriale tramite while
if (InteroPositivo) {
   Fattoriale = InteroPositivo;
   while (--InteroPositivo)
      Fattoriale *= InteroPositivo;
}
else Fattoriale = 1;

// Calcolo del fattoriale tramite do-while
Fattoriale = 1;
if (InteroPositivo)
   do
      Fattoriale *= InteroPositivo;
   while (--InteroPositivo);

 

IL CICLO FOR

Come i piu` esperti sapranno, il ciclo for e` una specializzazione del while, tuttavia nel C++ la differenza tra for e while e` talmente sottile che i due costrutti possono essere liberamente scambiati tra loro.
La sintassi del for e` la seguente:

for ( <Inizializzazione> ; <Condizione> ; <Iterazione> )
<Istruzione> ;

Inizializzazione puo` essere una espressione che inizializza le variabili del ciclo o una dichiarazione di variabili (nel qual caso le veriabili dichiarate hanno scope e lifetime limitati a tutto il ciclo); Condizione e` una qualsiasi espressione booleana; e Iterazione e` una istruzione da eseguire dopo ogni iterazione (solitamente un incremento). Tutti e tre gli elementi appena descitti sono opzionali, in particolare se Condizione non viene specificata si assume che essa sia sempre verificata.
Ecco la semantica del for espressa tramite while (a meno di una istruzione continue contenuta in Istruzione):

<Inizializzazione> ;
while ( <Condizione> ) {
<Istruzione> ;
<Iterazione> ;
}

Una eventuale istruzione continue (vedi di seguito) in Istruzione causa un salto a Iterazione nel caso del ciclo for, nel while invece causa un salto all'inizio del ciclo.
Ecco come usare il ciclo for per calcolare il fattoriale:

 

for (Fatt = IntPos? IntPos : 1; IntPos > 1; /* NOP */)
   Fatt *= (--IntPos);

 

Si noti la mancanza del terzo argomento del for, omesso in quanto inutile.

 

BREAK & CONTINUE

Le istruzioni break e continue consentono un maggior controllo sui cicli. Nessuna delle due istruzioni accetta argomenti. L'istruzione break puo` essere utilizzata dentro un ciclo o una istruzione switch (vedi paragrafo successivo) e causa la terminazione del ciclo in cui occorre (o dello switch). L'istruzione continue puo` essere utilizzata solo dentro un ciclo e causa l'interruzione della corrente esecuzione del corpo del ciclo; a differenza di break quindi il controllo non viene passato all'istruzione successiva al ciclo, ma al punto immediatamente prima della fine del corpo del ciclo (pertanto il ciclo potrebbe ancora essere eseguito):

 

Fattoriale = 1;
while (true) {                     // all'infinito...
   if (InteroPositivo > 1) {
      Fattoriale *= InteroPositivo--;
      continue;
   }
   break;   // se InteroPositivo <= 1
            // continue provoca un salto in questo punto
}

 

SWITCH

L'istruzione switch e` molto simile al case del Pascal (anche se piu` potente) e consente l'esecuzione di uno o piu` frammenti di codice a seconda del valore di una espressione:

switch ( <Espressione> ) {
   case <Valore1> : <Istruzione> ;
   /* ... */
   case <ValoreN> : <Istruzione> ;
   default : <Istruzione> ;
}

Espressione e` una qualunque espressione capace di produrre un valore intero; Valore1...ValoreN sono costanti a valori interi; Istruzione e` una qualunque sequenza di istruzioni (non racchiuse tra parentesi graffe).
All'inizio viene valutata Espressione e quindi viene eseguita l'istruzione relativa alla clausola case che specifica il valore prodotto da Espressione; se nessuna clausola case specifica il valore prodotto da Espressione viene eseguita l'istruzione relativa a default qualora specificato (il ramo default e` opzionale).
Ecco alcuni esempi:

 

switch (Pippo) {
   case 1 :
      Topolino = 5;
   case 4 :
      Topolino = 2;
      Clarabella = 7;
   default :
      Topolino = 0;
}

switch (Pluto) {
   case 5 :
      Pippo = 3;
   case 6 :
      Pippo = 5;
   case 10 :
      Orazio = 20;
      Tip = 7;
}                  // niente caso default

 

Il C++ (come il C) prevede il fall-through automatico tra le clausole dello switch, cioe` il controllo passa da una clausola case alla successiva (default compreso) anche quando la clausola viene eseguita. Per evitare cio` e` sufficiente terminare le clausole con break in modo che, alla fine dell'esecuzione della clausola, termini anche lo switch:

 

switch (Pippo) {
   case 1 :
      Topolino = 5; break;
   case 4 :
      Topolino = 2;
      Clarabella = 7; break;
   default :
      Topolino = 0;
}

 

GOTO

Il C++ prevede la tanto deprecata istruzione goto per eseguire salti incondizionati. La cattiva fama del goto deriva dal fatto che il suo uso tende a rendere obiettivamente incomprensibile un programma; tuttavia in certi casi (tipicamente applicazioni real-time) le prestazioni sono assolutamente prioritarie e l'uso del goto consente di ridurre al minimo i tempi. Comunque quando possibile e` sempre meglio evitarne.
L'istruzione goto prevede che l'istruzione bersaglio del salto sia etichettata tramite un identificatore utilizzando la sintassi

<Etichetta> : <Istruzione>

che serve anche a dichiarare Etichetta.

Il salto ad una istruzione viene eseguito con

goto <Etichetta> ;

ad esempio:

 

if (Pippo == 7) goto PLUTO;
   Topolino = 5;
   /* ... */
PLUTO : Pluto = 7;

 

Si noti che una etichetta puo` essere utilizzata anche prima di essere dichiarata. Esiste una limitazione all'uso del goto: il bersaglio dell'istruzione (cioe` Etichetta) deve trovarsi all'interno della stessa funzione dove appare l'istruzione di salto.

 

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