《C++ Primer plus 》第六章：分支语句和逻辑运算符

if语句

1. if (test-condition)
   statement

2. if
   else

3. if
   else if
   else

逻辑表达式

1. 逻辑OR运算符：||

   C++规定，||运算符是个顺序点（sequence point)。也是说，先修改左侧的值，再对右侧的值进行判定。例如，如下表达式
   i++ < 6 || i == j
   假设 i 原来的值为10，在将i++与6进行比较时，i++的值为10，但在将i与j进行比较时，i的值为11；

   另外，如果左侧的表达式为true，则C++将不会去判定右侧的表达式，因为只要一个表达式为 true，则整个逻辑表达式为 true（冒号和逗号运算符也是顺序点）

2. 逻辑AND运算符：&&

3. 逻辑NOT运算符：！

   一些细节：

   C++逻辑OR和逻辑AND运算符的优先级都低于关系运算符。
   这意味着下面的表达式：
   x > 5 && x < 10
   将被解释为：
   (x>5) && (x<10)
   另一方面，！运算符的优先级高于所有的关系运算符和算术运算符。因此，要对表达式求反，必须用括号将其括起，如下所示：
   !(x>5)
   而!x > 5 的值总是false，因为!x的值只能为true或false，而它们将被转换为 1 或 0.

   逻辑 AND 运算符的优先级高于逻辑 OR 运算符。因此，表达式：

   age > 30 && age < 45 || weight > 300
   会被解释为 ：(age > 30 && age < 45) || (weight > 300)
   如果这两个条件中的一个或全部都为 true，则整个表达式为true。

   但最简单的方法就是用括号，这样代码容易阅读，避免读者查看不常使用的优先级规则，并减少由于没有准确记住所使用的规则而出错的可能性。

   C++提供了逻辑运算符的另一种表示方式：
   && ----- and
   || ------ or
   ! ----- not
   这意味着 and、or、not 都是C++保留字，不能用作变量名。它们并不是C语言的保留字，但是在程序中包含了iso646.h头文件，C程序也可以将它们用作运算符。

字符函数库 cctype

C++从C语言继承了一个与字符相关的、非常方便的函数软件包，它可以简化诸如确定字符是否为大写字母、数字、标点符号等工作，这些函数的原型是在头文件cctype（老式风格为ctype.h)中定义的。例如，如果ch是一个字母，则 isalpha(ch) 函数返回一个非零值，否则返回0。同样，如果 ch 是标点符号（如逗号或句号），函数 ispunct(ch) 将返回 true。（这些函数的返回类型为 int，而不是 bool，但通常 bool 转换 可以让程序员把它们当作 bool 类型。）

条件运算符 ?:

C++有一个常被用来代替 if else 语句的运算符，这个运算符被称为条件运算符（?:），条件运算符(?:)是 C++ 中唯一一个需要 3 个操作数的运算符。该运算符的通用格式如下：
expression1 ? expression2 : expression3
如果 expression1 为 true，则整个表达式的值为 expression2 的值；否则，整个表达式的值为 expression3 的值。下面的两个示例演示了该运算符是如何工作的：

5 > 3 ? 10 : 12  		// 5>3 is true， so expression value is 10
3 ==  9 ? 25 : 18     	// 3 == 9 is false, so expression value is 18
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用一句话概括就是：真前假后

switch 语句

switch (integer-expression){
	case label1 : statement(s)
	case label2 : statement(s)
	case label3 : statement(s)
	...
	default		: statement(s)
}
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顾名思义，interger-expression 必须是一个结果为整数值的表达式，相应的，每个标签都必须是整数常量表达式。

最常见的标签是 int 或 char 常量，也可以是枚举量。
如果 integer-expression 不与任何标签匹配，则程序将跳到标签为 default 的那一行。
Default 标签是可选的，如果被省略，而又没有匹配的标签，则程序将跳到 switch 后面的语句处执行。

C++ 中的 case 标签只是行标签，而不是选项之间的界限。也就是说，程序跳到switch中特定代码行之后，将依次执行之后的所有语句，除非有明确的其它指示。程序不会在执行到下一个case处自动停止，要让程序执行完一组特定语句后停止，必须使用 break 语句，这将导致程序跳到 switch 后面的语句处执行。switch语句会执行第一次进入case之后的所有语句，包括在那之后的其它case的语句

char choice;
cin >> choice;
while (choice != 'Q' && choice != 'q'){
	switch(choice){
		case 'a':
		case 'A': cout << "\a\n";
					break;
		case 'r':
		case 'R': report();
					break;
		case 'c':
		case 'C': comfort();
					break;
		default : cout << "That's not a choice.\n"
	}
	showmenu();
	cin >> choice;
}
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由于case ‘a’ 后面没有 break 语句，因此程序将接着执行下一行——case ‘A’ 后面的语句。

switch 语句 和 if else 语句都允许程序从选项中进行选择。相比之下，if else 更通用。例如，它可以处理取值范围，如下所示：

if (age > 17 && age < 35）
	index = 0;
else if (age >=35 && age < 50)
	index = 1;
else if (age >=50 && age < 65)
	index = 2;
else
	index = 3;
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然而，switch并不是为处理取值范围而设计的。switch语句中的每一个case标签都必须是一个单独的值。另外，这个值必须是整数（包括 char），因此 switch 无法处理浮点测试。另外 case 标签值还必须是常量。如果选项设计取值范围、浮点测试或两个变量的比较，则应使用 if else 语句。

然而，如果所有的选项都可以使用整数常量来标识，则可以使用 switch 语句 或 if else 语句。由于switch语句是专门为这种情况设计的，因此，如果选项超过了两个，则就代码长度和执行速度而言，switch语句的效率更高。

break 和 continue 语句

break 和 continue 语句都使程序能够跳过部分代码。可以在 switch 语句或任何循环中使用 break 语句，使程序跳到 switch 或循环后面的语句处执行。continue 语句用于循环中，让程序跳过循环体中余下的代码，并开始新一轮循环。

虽然 continue 语句会跳过循环体的剩余部分，但不会跳过循环的更新表达式。在for循环中，continue 语句使程序直接跳到更新表达式处，然后跳到测试表达式处。
然而，对于while循环来说，continue 将使程序直接跳到测试表达式处，这意味着位于continue之后的更新表达式都将被跳过。在某些情况下，这可能是一个问题。

和 C 语言一样， C++ 也有goto语句。下面的语句将跳到使用 paris: 作为标签的位置：
goto paris；
也就是说，可以有下面这样的代码：

char ch;
cin >> ch;
if(ch == 'P')
	goto paris;
cout << ...
...
paris: cout << "You've just arrived at Paris.\n";
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在大多数情况下（有些人认为，在任何情况下），使用 goto 语句不好，而应使用结构化控制语句（如 if else、switch、continue 等）来控制程序的流程。

读取数字的循环

int n;
cin >> n
如果用户输入一个单词，而不是一个数字，情况将如何呢？发生这种类型不匹配的情况时，将发生4种情况：

• n的值保持不变
• 不匹配的输入将被留在输入队列中
• cin对象中的一个错误标记被设置
• 对cin方法的调用将返回false（如果被转换为bool类型）
  方法返回false意味着可以用非数字输入来结束读取数字的循环。非数字输入设置错误标记意味着必须重置该标记，程序才能继续读取输入。clear()方法重置错误输入标记，同时也重置文件尾。输入错误和EOF都将导致cin返回false。

int golf[Max];
cout << "Please enter your golf scores.\n";
cout << "You must enter " << Max << " rounds.\n";
int i;
for (i=0; i < Max; i++){
	cout << "round #" << i+1 << ": ";
	while(!(cin>>golf[i])){
		cin.clear()
		while (cin.get() != '\n')
			continue;
		cout << "Please enter a number: ";
	}
}
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简单的文件输入/输出

C++使得将读取键盘输入和在屏幕上显示输出（统称为控制台输入/输出、控制台I/O）的技巧用于文件输入/输出（文件I/O）非常简单。

这里讨论文本文件，即每个字节都存储了一个字符编码的文件。

先总结一下有关将cout用于控制台输出的基本事实，为文件输出做准备：

• 必须包含头文件 iostream
• 头文件iostream定义了一个用来处理输出的 ostream 类
• 头文件iostream声明了一个名为cout的ostream变量（对象）
• 必须指明名称空间std；例如，为引用元素cout和endl，必须使用编译指令using或者前缀std::。
• 可以结合使用cout和运算符<<来显示各种类型的数据

文件输出与此极其相似

• 必须包含头文件 fstream
• 头文件 fstream定义了一个用于处理输出的 ofstream 类
• 需要声明一个或多个ofstream变量(对象)，并以自己喜欢的方式命名，但要遵守命名规则
• 必须指明名称空间std；例如，为引用元素 ofstream，必须使用编译指令 using 或前缀 std::
• 需要将 ofstream 对象与文件关联起来。为此，方法之一是使用 open() 方法
• 使用完文件后，应使用方法 close() 将其关闭
• 可结合使用 ofstream 对象和运算符<<来输出各种类型的数据

注意，虽然头文件iostream提供了一个预先定义好的名为cout的ostream对象，但您必须声明自己的ofstream对象，为其命名，并将其同文件关联起来。

下面演示了如何声明这种对象：
ofstream outFile;
ofstream fout;

下面演示了如何将这种对象与特定的文件关联起来：
outFile.open(“fish.txt”);
char filename[50];
cin >> filename;
fout.open(filename)
方法open()接受一个C-风格字符串作为参数，这可以是一个字面字符串，也可以是存储在数组中的字符串。
下面演示了如何使用这种对象：
double wt = 125.8;
outFile << wt;
char line[81] = “Objects are closer than they appear.”;
fout << line << endl; // write a line of text

重要的是，声明一个 ofstream 对象并将其同文件关联起来后，便可以像使用 cout 那样使用它。所有可用于 cout 的操作和方法（如 <<、endl 和 setf()）都可用于 ofstream 对象（如前述示例中的 outFile 和 fout）。

总之，使用文件输出的主要步骤如下：

1. 包含头文件 fstream
2. 创建一个 ofstream 对象
3. 将该 ofstream 对象同一个文件关联起来
4. 就像使用 cout 那样使用该 ofstream 对象

默认情况下，open()将首先截断该文件，即将其长度截短到零——丢其原有的内容，然后将新的输出加入到该文件中。
打开文件用于接受输入时可能失败。例如，指定的文件可能已经存在，但是禁止对其进行访问。因此细心的程序员将检查打开文件的操作是否成功，这将在下一个例子中介绍。

接下来介绍文本文件输入，它是基于控制台输入的。控制台输入涉及多个方面，下面首先总结这些方面：

• 必须包含头文件iostream
• 头文件 iostream 定义了一个用处理输入的 istream 类
• 头文件 iostream 声明了一个名为 cin 的 istream 变量（对象）
• 必须指明名称空间 std; 例如，为引用元素 cin，必须使用编译指令 using 或前缀 std::
• 可以结合使用 cin 和运算符 >> 来读取各种类型的数据。
• 可以使用cin和get()方法来读取一个字符，使用cin和getline()来读取一行字符
• 可以结合使用cin和eof()、fail()方法来判断输入是否成功。
• 对象 cin 本身被用作测试条件时，如果最后一个读取操作成功，它将被转换为布尔值 true，否则被转换为 false

文件输入于此极其相似：

• 必须包含头文件 fstream
• 头文件 fstream 定义了一个用于处理输入的 ifstream 类
• 需要声明一个或多个 ifstream 变量（对象），并以自己喜欢的方式对其进行命名，条件是遵守常用的命名规则
• 必须指明名称空间 std；例如，为引用元素 ifstream，必须使用编译指令 using 或前缀 std::
• 需要将 ifstream 对象和运算符 >> 来读取各种类型的数据
• 可以使用ifstream对象和get()方法来读取一个字符，使用 ifstream 对象和getline() 来读取一行字符
• 可以结合使用 ifstream 和 eof()、fail()等方法来判断输入是否成功
• ifstream对象本身被用作测试条件时，如果最后一个读取操作成功，它将被转换为布尔值true，否则被转换为false

如果试图打开一个不存在的文件用于输入，情况将如何呢？这种错误将导致后面使用 ifstream 对象进行输入时失败。检查文件是否被成功打开的首先方法是使用方法 is_open()，为此，可以使用类似于下面的代码：

inFile.open("bowling.txt");
if ( !inFile.is_open()){
	exit(EXIT_FAILURE);
}

inFile >> value;
while(inFile.good()){
	...
}
if(inFile.eof()){
}
else if (inFile.fail()){
}
else{

}
inFile.close();
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注意，good()方法指出最后一次读取输入的操作是否成功，这一点至关重要。为此，一种标准的方法是，在循环之前（首次执行循环测试之前）放置一条输入语句，并在循环的末尾（下次执行循环测试之前）放置另一条输入语句：

inFile >> value;
while(inFile.good()){
	...
	inFile >> value;
}
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或者，直接改为
while(inFile >> value){
…
}