【C++】8.语句[深蓝学院C++第6章]

前言

 

一.语句基础

语句的常见类别

（1）表达式语句，以分号结尾，对表达式求值后丢弃，可能产生耗时副作用；

（2）空语句，如for循环中

（3）复合语句，由大括号组成，无需在结尾加分号，形成独立的域（语句域）

顺序语句与非顺序语句

（1）顺序语句按照先后顺序执行，实际的执行顺序可能因为优化而产生变化，与硬件流水线紧密结合，执行效率较高

（2）非顺序语句是在执行过程中引入跳转，从而产生复杂的变化，分支预测错误可能导致执行性能降低

最基本的非顺序语句goto：

（1）通过标签跳转到指定位置

（2）具有若干限制，不能跨函数跳转，向前跳转时不能越过对象初始化语句

（3）具有危险性，向后跳转时可能会导致对象销毁与重新初始化

（4）缺点，缺乏结构性定义，容易造成逻辑混乱，除特殊情况外应避免使用

二.分支语句

2.1if

if-else，分支逻辑

使用语句块表示复杂的逻辑

从if到if-else：

（1）实现多重分支

（2）else会与最近的if匹配，if——else if——else if——else，不要靠缩进来判定代码域

（3）使用大括号改变匹配规则

 if和constexpr if，运行期与编译器分支，使编译器引入更多的优化选择

带初始化语句的if，if(int y=x*3;y>100)//这样y就是一个临时变量

 2.2switch

条件部分应当能够隐式转换为整型或枚举类型，可以包含初始化语句，switch(int y=x;y)

case/default标签：

（1）case后面跟常量表达式，用于匹配switch中的条件，匹配时执行；

（2）可以使用break跳出当前的switch执行，不跳出则继续向下执行

（3）dafault用于标签不匹配时的缺省处理逻辑

（4）case/default中定义对象要加大括号

[[fallthrough属性]]：C++17引入的特性，如果可以允许fallthrough，可以加本属性，抑制编译器报警

与if相比的优劣:

（1）分支描述能力较弱

（2）在一些情况下能引入更好的优化，if-else串会造成全量搜索，switch可以哈希查找或二分查找从而提高速度

三.循环语句

3.1while

处理逻辑：

（1）从判断条件是否满足，如果不满足则跳出循环

（2）如果条件满足则执行循环体

（3）执行完循环体后转向步骤1

注意：在while的条件部分不包含额外的初始化内容，需要的话可以使用for

3.2do-while

 处理逻辑：

（1）执行循环体

（2）判断条件是否满足，如果不满足则跳出循环

（3）如果条件满足则转向步骤1

注意：结尾处要有分号，表示一条语句的结束

3.3for

最强大的循环

处理逻辑：

（1）初始化语句会被首先执行

（2）条件部分会被执行，执行结果如果为false则终止循环

（3）否则执行循环体

（4）迭代表达式会被求值，之后转向2

在初始化语句中可以声明多个名字

初始化语句、条件、迭代表达式可以为空

使用迭代器进行for循环

3.4基于范围的for循环

range-for

本质：for循环的语法糖，编译器会转换为for循环

取元素：

（1）使用常量左值引用读元素

（2）使用完成引用 auto&

3.5循环的中断

break：导致外围最近的循环终止跳出

continue：跳过循环体的剩余部分，相当于立即调到循环体结尾

注意：这二者均不适用于多重嵌套循环，可能会导致逻辑混乱。多重嵌套循环的跳转可考虑goto语句

 

四.语句的综合应用——达夫设备

循环展开：

（1）适用循环展开提升系统性能，增加循环内的工作量

（2）注意一次循环内的内存越界，为了防止内存越界，要特殊处理最终的余数

处理无法整除的情形：

（1）再额外增加一个循环语句

（2）将switch与循环结合——达夫设备

达夫设备：switch内部套循环，先走switch逻辑挑选指定case开始，然后进入循环逻辑