خاتمه دادن به يك حلقه

در پست‌هاي قبل طرز استفاده از دستور break براي كنترل دستورالعمل switch را ديديم . از دستور break براي پايان دادن به حلقه‌ها نيز استفاده مي‌شود .

مثال : استفاده از دستور break براي خاتمه دادن به حلقه

int main()
{   int  n , i=1 ; 
    cout << " enter a positive integer : " ;
    cin >> n ;
    long  sum=0 ;
    while ( true )
    {   if ( i>n )  break ;          // terminates the loop immediately
        sum += i++ ;
    }
    cout << " the sum of the first " << n << " integers is " << sum ;
}

خروجي برنامه :

enter a positive integer : 100
the sum of the first 100 integers is 5050

در برنامه‌ي بالا همين كه مقدار i به n برسد ، حلقه خاتمه مي‌يابد و دستور خروجي در پايان برنامه اجرا مي‌شود . توجه كنيد كه شرط اجراي حلقه ، true است . بدين ترتيب حلقه براي هميشه تكرار مي‌شود و هيچگاه پايان نمي‌يابد ، اما در بدنه‌ي حلقه شرطي هست كه سبب پايان يافتن حلقه مي‌شود : به محض اينكه i>n شود دستور break حلقه را مي‌شكند و كنترل به بيرون حلقه پرش مي‌كند . وقتي قرار است حلقه از درون كنترل شود ، معمولاٌ شرط كنترل حلقه را true مي‌گذارند . با اين روش عملاٌ شرط اجراي حلقه حذف مي‌شود .
     

مثال : استفاده از حلقه‌ي while براي تكرار يك محاسبه

برنامه‌ي زير جذر هر عددي كه كاربر وارد كند را محاسبه مي‌كند . در اين برنامه از حلقه‌ي while استفاده شده تا مجبور نباشيم براي محاسبه‌ي جذر عدد بعدي برنامه را دوباره اجرا كنيم :

int main()
{   double  x ;
    cout << " enter a positive number : " ;
    cin >> x ;
    while ( x > 0 )
    {   cout << " sqrt ( " << x << " ) = " << sqrt ( x ) << endl ;
         cout << " enter another positive number ( or 0 to quite ) : " ;
         cin >> x ;
    }
}

خروجي برنامه :

enter a positive number : 49
sqrt ( 49 ) = 7
enter another positive number ( or 0 to quite ) : 3.14159
sqrt ( 3.14159 ) = 1.77245
enter another positive number ( or 0 to quite ) : 100000
sqrt ( 100000 ) = 316.228
enter another positive number ( or 0 to quite ) : 0

در اين برنامه ، شرط اجراي حلقه ، عبارت (x>0) است . مقدار x درون حلقه با تغيير عدد ورودي تغيير مي‌كند . بنابراين حلقه فقط وقتي خاتمه مي‌يابد كه عدد ورودي برابر با صفر يا كمتر از آن باشد . متغيري كه به اين شكل براي كنترل حلقه استفاده شود ، متغير كنترل حلقه نام دارد .

مثال : محاسبه‌ي حاصل جمع اعداد صحيح متوالي با حلقه‌ي while

اين برنامه مقدار زير را براي عدد ورودي n محاسبه مي‌كند :

1+2+3+...+n

int main()
{   int  n , i=1 ;
    cout << " enter a positive integer : " ;
    cin >> n ;
    long sum=0 ;
    while ( i<=n )
    sum += i++ ;
    cout << " the sum of the first " << n << " integers is " << sum ;
}

برنامه‌ي بالا از سه متغير محلي n و i و sum استفاده مي‌كند . متغير i با مقدار 1 مقداردهي اوليه مي‌شود و عددي كه كاربر وارد مي‌كند در متغير n قرار مي‌گيرد . متغير sum نيز با صفر مقداردهي اوليه مي‌شود . سپس حلقه‌ي while آغاز مي‌گردد : ابتدا مقدار i با n مقايسه مي‌گردد . اگر i<=n بود مقدار i با مقدار sum جمع شده و حاصل در sum قرار مي‌گيرد . به i يكي افزوده شده و دوباره شرط حلقه بررسي مي‌شود . هنگامي كه i بزرگتر از n شود ، حلقه متوقف مي‌شود . پس n آخرين مقداري است كه به sum افزوده مي‌شود .

تكرار (Iteration)

تكرار اجراي پي‌در‌پي يك دستور يا بلوكي از دستورالعمل‌ها در يك برنامه است . با استفاده از تكرار مي‌توانيم كنترل برنامه را مجبور كنيم تا به خطوط قبلي برگردد و آنها را دوباره اجرا كند . ++C داراي سه دستور تكرار است : دستور while ، دستور do_while و دستور for . دستورهاي تكرار به علت طبيعت چرخه مانندشان ، حلقه (Loop) نيز ناميده مي‌شوند .

دستور while

نحو دستور while به شكل زير است :

while ( condition )  statement ;

بجاي condition يك شرط قرار مي‌گيرد و بجاي statement دستوري كه بايد تكرار شود قرار مي‌گيرد . اگر مقدار شرط ، صفر (يعني نادرست) باشد ، statement ناديده گرفته مي‌شود و برنامه به اولين دستور بعد از while پرش مي‌كند . اگر مقدار شرط ناصفر (يعني درست) باشد ، statement اجرا شده و دوباره مقدار شرط بررسي مي‌شود . اين تكرار آنقدر ادامه مي‌يابد تا اينكه مقدار شرط صفر شود . توجه كنيد كه شرط بايد درون پرانتز قرار بگيرد .