C++之循环、表达式和语句（五）

本文记录了C++中与循环、表达式和语句相关的容易遗忘的一些知识。

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表达式和语句

定义

• 一个C++表达式是一个值，或者是值与运算符的组合，并且每个C++表达式都有一个值。从C++的构建方式来看，

• 对表达式进行求值是主要作用，改变变量是副作用。

• 语句没有值。不能将语句赋值给变量，比如for语句、声明语句等。

• 从表达式到语句只是一小步，只需加一个分号。

打破规则

C++ 为 C 语言的循环增加了一项特性，这需要对 for 循环的语法进行一些巧妙的调整。以下是原来的语法：

for (expression; expression; expression)
	statement

特别是，for结构的控制部分由三个表达式组成，这些表达式用分号分隔。不过，C++循环允许你做如下之类的事情：

for (int i = 0; i < 5; i++)

也就是说，你可以在for循环的初始化区域声明一个变量。这可能很方便，但它不符合原有的语法，因为声明不是表达式。

for语句的语法已修改为如下形式：

for (for-init-statement condition; expression)
	statement

乍一看，这似乎有些奇怪，因为这里只有一个分号，而不是两个。但这是没问题的，因为for初始化语句被认定为一个语句，而一个语句本身就带有分号。至于for-init-statement，它被识别为表达式语句或声明。此语法规则用一个自带分号的语句取代了后跟分号的表达式。

归根结底，这意味着C++程序员希望能够在for循环的初始化部分声明并初始化一个变量，而且他们会不惜对C++语法乃至英语语言做出任何必要的改动来实现这一点。

逗号表达式

• 逗号表达式本身是序列点
• 且有最低的运算符优先级
• 逗号表达式的值是该表达式第二部分的值

i = 20, j = 2 * i // i set to 20, then j set to 40
cata = 17,240;	 // read as (cats = 17), 240; cata = 17  240 do nothing
cats = (17,240); // cats = 240

其他

1. 使用空语句时应该加上注释，从而让读这段代码的人知道该语句是有意省略的。

while(cin >>s && s != sought )
    ;	// 空语句

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循环

前缀++与后缀++的效率

如果将值用于某种用途（例如作为函数参数或赋值给变量），那么使用前缀形式还是后缀形式会有所不同。但是，如果递增或递减表达式的值未被使用，情况会怎样呢？例如，x++;和++x;有什么区别呢？

从逻辑上讲，在这两种情况下，使用前缀形式还是后缀形式并没有区别。表达式的值并未被使用，因此唯一的影响就是副作用。这里使用这些运算符的表达式都是完整表达式，所以到程序执行下一步时，对x进行递增的副作用肯定已经完成；前缀形式和后缀形式会产生相同的最终结果。

不过，尽管前缀形式和后缀形式的选择对程序行为没有影响，但这种选择可能会对执行速度产生微小影响。对于内置类型和现代编译器来说，这似乎不是什么问题。但C++允许为类定义这些运算符。在这种情况下，用户定义的前缀函数的工作方式是先递增一个值，然后返回该值。而后缀版本的工作方式是先保存该值的一个副本，对该值进行递增，然后返回保存的副本。因此，对于类来说，前缀版本比后缀版本效率要高一些。

int i = 0, j;
j = ++i;			// j = 1, i = 1 ：前置版本得到递增之后的值
j = i++;			// j = 1, i = 2 ：后置版本得到递增之前的值

类型别名

C++有两种方法可以为一种类型建立新名称作为别名。一种是使用预处理器（在编译时进行宏替换）：

#define BYTE char // 预处理器将BYTE替换为char

第二种方法是使用C++（以及C语言）的关键字typedef来创建别名。例如，要让byte成为char的别名，可以这样写：

typedef char byte; // 使byte成为char的别名

其一般形式如下：

typedef typeName aliasName;

换句话说，如果你想让别名成为某一特定类型的别名，你可以先像声明该类型的变量一样声明这个别名，然后在声明前面加上typedef关键字。例如，要让byte_pointer成为指向char的指针的别名，你可以先将byte_pointer声明为指向char的指针，然后在前面加上typedef：

typedef char * byte_pointer; // 指向char类型的指针

基于范围的for循环

double prices[5] = {4.99, 10.99, 6.87, 7.99, 8.49};
for (double x : prices)
	cout << x << std::endl;

// 修改数组中的值要用引用
for (double &x : prices) 
	x = x * 0.80; //20% off sale

// 用于初始化列表
for (int x : {3, 5, 2, 8, 6})
	cout << x << " ";
cout << ‘\n’;

键盘模拟EOF

Ctrl + Z // Windows
Ctrl + D // Unix Linux

请注意，在Unix及类Unix系统（包括Linux和Cygwin）中，Ctrl+Z会暂停程序的执行；fg命令可使执行恢复。

常用的字符输入习语

while (cin.get(ch)) // while input is successful
{
... // do stuff
}

首先必须执行对cin.get(ch)的调用，若调用成功，就会将一个值存入ch中。然后程序会从该函数调用中获取返回值，这个返回值就是cin。接着，程序会对cin进行bool类型转换，如果输入成功，转换结果为true，否则为false。三条准则（确定终止条件、初始化条件以及更新条件）都被压缩到了一个循环测试条件中。

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