Цикл с предусловием (while)

Формат записи этой инструкции:

Или, если тело цикла представляет собой одиночную инструкцию:

И тому и другому варианту соответствует следующая схема алгоритма:

Выражение в этой инструкции может быть любого типа, значения которого можно трактовать как значения логического типа данных (bool). Это выражение определяет условие продолжения выполнения тела цикла, то есть, если значение этого выражения истинно (true или не равно 0), то тело цикла выполняется вновь, если же ложно (false или 0) , то цикл заканчивается и управление передается следующей за циклом инструкции.

Очевидно, что тело цикла в этой инструкции может не выполниться ни разу, если при входе в цикл значение выражения будет соответствовать значению false или 0.

Для того чтобы цикл начал выполняться, необходимо перед началом цикла выполнить инициализацию его параметров так, чтобы значение выражения соответствовало значению true или было не равно 0.

Неправильное использование этой инструкции может привести к образованию бесконечного цикла (к зацикливанию программы). Такая ситуация возникает в том случае, когда значение выражения не меняется в процессе выполнения цикла. Для того чтобы избежать подобной ситуации, необходимо в теле цикла предусмотреть такие изменения параметров цикла, при которых, в конце концов, условие продолжения цикла перестанет выполняться, либо использовать принудительное завершение цикла с помощью инструкции break.

Рассмотрим некоторые примеры.

Пример 1. Необходимо в виде строки вывести на экран цифры от 0 до 9.

int k = 0; //На экран выведено k цифр

while (k <= 9) //Здесь используется логическое выражение

{

cout << k;

++k;

}

//На экран выведено k = 10 цифр: 0123456789

Формулировка условия продолжения цикла в этом примере может быть и другой:

k < 10 или k != 10

Поскольку на каждом шаге цикла параметр цикла k увеличивает свое значение на 1 (начиная с 0), то после выполнения 10 шагов условие выполнения цикла (при любой формулировке из перечисленных) обязательно перестанет выполняться и цикл закончится.

Но вот, если в теле цикла не предусмотреть наращивание параметра k, то получим бесконечный цикл, в котором на экран будут выводиться одни нули:

int k = 0;

while (k <= 9)

{

cout << k;

}

Для остановки его нам придется принудительно прервать выполнение программы.

Причиной зацикливания может быть и неправильная формулировка условия продолжения цикла.

Пример 2. Необходимо в виде строки вывести на экран только нечетные числа из первого десятка.

int k = 1;

while (k != 10)

{

cout << k << “\t”;

k += 2;

}

В этом примере выражение k != 10никогда не станет ложным, так как параметр цикла kпри его увеличении на каждом шаге цикла на 2 будет иметь только нечетные значения. Правильной формулировкой условия является, например, такая: k < 10.

Пример 3. Для принудительного (досрочного) прекращения цикла можно использовать инструкцию break. Например:

while (<Выражение>)

{

<Инструкция 1>;

if (<Ошибка>)

Break;

<Инструкция 2>;

}

<Инструкция 3>;

Если при выполнении <Инструкции 1> возникает ошибка (о чем свидетельствует значение true выражения <Ошибка>), после которой выполнение цикла должно быть прекращено, выполняется инструкция break. При выполнении инструкции break цикл прекращается (<Инструкция 2>выполнена не будет), и управление передается <Инструкции 3>, следующей за оператором цикла.

Пример 4. Если в предыдущем примере при возникновении ошибки требуется только пропустить выполнение <Инструкции 2), а затем продолжить выполнение цикла, следует использовать инструкцию continue:

while (<Выражение>)

{

<Инструкция 1>;

if (<Ошибка>)

Continue;

<Инструкция 2>;

}

При выполнении инструкции continue <Инструкция 2>выполнена не будет, но цикл перейдет к выполнению следующей итерации (шага).

Инструкция continue на практике используется достаточно редко, так как обойтись без нее очень просто:

while (<Выражение>)

{

<Инструкция 1>;

if (!<Ошибка>)

{

<Инструкция 2>;

}

}

Надо только не забыть инвертировать выражение <Ошибка>.