Cykly v C/C++
 x   TIP: Přetáhni ikonu na hlavní panel pro připnutí webu
Reklama
Reklama

Cykly v C/C++Cykly v C/C++

 

Cykly v C/C++

Google       Google       11. 4. 2006       94 005×

Jak jednoduše pochopit používání cyklů v programech? Právě toto se dozvíte v dnešním článku, který je zaměřen zejména pro začátečníky nebo těm, kteří stále tápou.

Reklama
Reklama

Znám pár lidí, kteří nemůžou pochopit, jak cykly pracují nebo jak je používat. To jim pak nedovoluje napsat složitější programy tak, jak by si přáli. Také jsou tady studenti, kteří mají programování v C jako jeden z předmětů ve škole a právě těm se může podobný článek hodit. Nevím jak jinde, ale na mé škole, respektive od učitele, který má naší třídu na programování, se prostého vysvětlení cyklů nedočkáte. A i kdyby měl být tento článek pro těch pár jedinců z mojí třídy – proč ne.

Cykly jsou jednou ze základních řídících struktur programů, a to nejen v jazyce C/C++, ale obecně. Pochopení cyklů vás posouvá k možnostem psát téměř dokonalé programy, které jsou uživatelsky přívětivé. A můžete v klidu programovat až do okamžiku, kdy se k vám dostane okruh programování zvaný pointery (ukazatele). Ale to je už jiná kapitola…

V tomto článku se budu zabývat cykly, které jsou použitelné jak v programovacím jazyku C, tak v C++. V článku je používána syntaxe z jakyka C. Princip použití v C++ je ovšem naprosto stejný, pouze používáte jiné příkazy. Stavby cyklů jsou jinak stejné.

O co tady vlastně jde

Představte si jednoduchý příklad, kdy máte vypsat věk určitého počtu osob. Bez existence cyklů bychom museli napsat něco takového:


výpis věk osoby 1
výpis věk osoby 2
.
.
atd

Z tohoto můžeme jasně vyvodit, že kód programu by byl jednak velice dlouhý a jednak poměrně nepřehledný. Pokud bychom měli tuto úlohu zrealizovat pomocí cyklů, napsali bychom posloupnost příkazů:

  • přiřadit počítadlu hodnotu 1
  • vypsat věk osoby tohoto čísla
  • zkontrolovat, zda hodnota počítadla je rovna počtu osob, v případě že ano, ukončit cyklus, jinak navýšit počítadlo o 1 a opakovat předchozí příkaz.

    Což by se dalo znázornit i takto:

    
    přiřazení hodnoty počítadla
    {
         příkaz(y) – tělo cyklu, tedy to co se má vykonat, je-li splněna určitá podmínka
    }
    podmínka – pokud je splněna, tělo cyklu se provede znova

    Hovořím tady o nějaké podmínce, která zde má obdobné využití jako u klasického větvení. Pokud je splněna určitá podmínka (v našem příkladě to znamená, že počítadlo nedosáhlo hodnoty počtu osob, jejichž věk chceme vypsat), tělo cyklu proběhne znova. V opačném případě se cyklus ukončí a pokračuje se následujícím příkazem za cyklem (hodnota počítadla dosáhla počtu osob – není již tedy třeba dále vypisovat věk). Právě v podmínkách může nastat občas problém. Nechtěně totiž můžete vytvořit podmínku, která bude platit vždy a cyklus tak bude probíhat neustále. Funkčnost programu tak může být značně, v horším případě zcela, omezena. Příklad cyklu, který nikdy neskončí:

    
    počítadlo = 5
    {
         tělo cyklu
         navýšení počítadla o 1
    }
    podmínka: počítadlo < 5
    

    Tady se bude cyklus neustále opakovat, protože výchozí hodnota počítadla je 5, přičemž se bude při každém opakování cyklu navyšovat.

    Cyklus je tedy jakási ohraničená smyčka obsahující příkazy. Ty se provádějí, pokud je splněna nějaká podmínka. Její definice má určitá pravidla a stejně tak stavba cyklu má několik základních prvků. Ještě před tím, než si ukážeme jednotlivé cykly, které jazyk C/C++ umožňuje, podíváme se na dva příkazy, které mohou být v některých případech velice užitečné. Oba se můžou použít ve všech typech cyklů a oba nějakým způsobem mění jejich provádění.

    break - okamžitě ukončuje provádění cyklu a opouští jej

    continue – udělá skok na konec cyklu a vynutí jeho opakování, cyklus se tedy neukončuje

    Cyklus while

    Nyní se již podíváme na jednotlivé cykly podrobně. Každý cyklus má určitou strukturu a slova, která ho definují. První z cyklů je z pohledu kódu nejjednodušší a nazývá se while - cyklus s podmínkou na začátku. Tento cyklus testuje podmínku před samotným provedením těla. Z toho vyplývá, že cyklus nemusí proběhnout ani jednou. Pokud není před prvním průchodem splněna podmínka, cyklus se jakoby přeskočí a pokračuje se následujícím příkazem. Cyklus se používá v případě, pokud nevíme, kolikrát v programu proběhne. Ukončovací podmínka tedy závisí na nějaké akci (příkazu) uvnitř těla cyklu.

    Obecná syntaxe:
    
    while (výraz) {
       tělo cyklu
    }
    Příklad:
    
    while (i < 10) {         /* Výraz musí být uveden v závorkách */
         printf("Ahoj");     /* Vypíše text */
         i++;                /* Navýšení proměnné i o 1 */
    }

    Pokud za podmínkou následuje pouze jeden příkaz, nemusí se složené závorky psát, podobně jako je tomu u klasického větvení if-else. Následující příklad potvrdí nejen toto, ale také ukáže využití tohoto cyklu v praxi. Program načítá znaky a počítá, kolik jich bylo zadáno před první zadanou číslicí:

    
    #include <stdio.h>
    int main()
    {
         int i = 0;
         int znak;
    
         while ((znak = getchar()) < '0' || znak > '9')
              i++;
    
         printf("Bylo zadano %d neciselnych znaku.", i);
         return 0;
    }

    Pokud není načtený znak číslo, cyklus se opakuje. Příklad navíc demonstruje, že podmínky mohou být i složitější, v této se nejprve načtě znak a potom provede vyhodnocení podmínky.

    Cyklus do-while

    Jinými slovy, je to cyklus s podmínkou na konci. Používá se v přípdadech, kdy víme, že cyklus musí být proveden alespoň jednou, příčemž nemusíme znát kolik opakování přesně bude. Pokud program dospěje k cyklu, provede bez okolků všechny příkazy v jeho těle a potom narazí na podmínku. Pokud je tato podmínka splněna, program se vrací na začátek těla cyklu a ten se opakuje. V opačném případě je cyklus ukončen.

    Obecná syntaxe:
    
    do {
         tělo cyklu
    } while (výraz);
    Příklad:
    
    do {
         printf("Ahoj");
         i++;
    } while (i  > 10);

    Na rozdíl od předchozího cyklu, tento provede o jedno vypsání více, protože ještě než dojde k testování podmínky, tělo cyklu je jednou provedeno. Jinak není v podstatě na tomto cyklu jiný významný rozdíl. Nyní si ještě ukážeme praktický příklad využití. Program načte od uživatele celé číslo a vypíše jeho cifry v opačném pořadí. Pokud je zadáno záporné číslo, převede ho na kladné.

    
    #include <stdio.h>
    int main()
    {
         int cislo, cifra;
         scanf("%d", &cislo);        /* Načtení čísla */
         if (cislo < 0)                     
              cislo = cislo*(-1);                     
    
         do {
              cifra = cislo %10;      /* Zbytek po dělení 10 */
              printf("%d", cifra);    /* Výpis zbytku */
              cislo = cislo / 10;     /* Celočíselné dělení 10 */
         } while (cislo > 0);
         return 0;
    }

    Podmínka na konci cyklu testuje, jestli není číslo 0, protože další dělení už by nemělo smysl. Použití tohoto cyklu v tomto příkladu je více než vhodné, protože víme, že cyklus musí proběhnou alespoň jednou – číslo má alespoň jednu cifru. Šlo by to samozřejmě realizovat i pomocí cyklu while. Sami už musíte zjistit, který cyklus vám více vyhovuje.

    Cyklus for

    Tento cyklus se používá v případech, kdy předem víme, kolikrát proběhne. Velice často se používá při práci s poli, kdy hodnota iteračního výrazu určuje, se kterou hodnotou v poli se bude v tomto okamžiku pracovat.

    Obecná syntaxe:
    
    for (počáteční výraz; podmínka; iterační výraz) {
         tělo cyklu
    }
    Příklad:
    
    for (i = 0; i < 10; i++) {
         printf("Ahoj");
    }

    První výraz v závorce nastaví počáteční hodnotu proměnné, která se používá ke kontrole, zda má již cyklus skončit. Další výraz je podmínka a poslední je příkaz k navýšení nebo zmenšení hodnoty proměnné, kterou jsme nastavili v první části. Po každém průchodu se navýší hodnota iteračního výrazu. V příkladu výše proběhne cyklus 10× a tolikrát se také vytiskne text. Počátečním výrazem je přiřazení, které vynuluje naši řídící proměnnou. Poté dojde k testování, jestli platí podmínka – toto je předpokladem k dalšímu provedení cyklu. Nakonec se tedy řídící proměnná navýší o 1. Vše takto pracuje, dokud hodnota i není 9, pak cyklus končí.

    Ještě jednou ve stručnosti:

  • vynulování proměnné i
  • otestování zda je i menší než 10
  • pokud ne, cyklus končí
  • pokud ano, provede se tělo cyklu, i se navýší o 1
  • vše znova

    Následující program vytvoří pole o 10 celých číslech a do každé pozice uloží náhodně vygenerované číslo od 1 do 99 a vytiskne je.

    
    #include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    int main()
    {
        srand((unsigned)time(NULL));    /* Inicializace generátoru */
        int pole[10];
        int i;
        for (i=0; i<10; i++) {          /* Deset průběhů */
             pole[i] = rand() % 100;    /* Přířazení náhodného čísla do pozice v poli */
             printf("%d\n", pole[i]);   /* Tisk pozice s číslem */
        }
        return 0;
    }

    Tento program zároveň ukazuje běžnou práci s poli. Řídící proměnná se používá pro určení pozice v poli, do kterého se ukládá náhodně vygenerované číslo. Obdobně je tatáž pozice o řádek níže vytištěna na obrazovku. Pole začíná od 0, proto je tak nastavená i řídící proměnná před začátkem cyklu.

    Zásady dobré práce s cykly:

  • Je-li příkaz prázdný, používá se v těle pouze středník, který je odsazen na nové řádce.
  • Podmínku u cyklu do píšeme vždy za uzavírací závorku }.
  • Pokud chcete u cyklu for vynechat některý výraz, nesmíte zapomenou na středník, který tam musí zůstat.
  • Snažte se mít v každém cyklu pouze jednu řídící proměnnou.
  • Příkaz break by se měl v cyklu vyskytnou nanejvýš jednou.
  • Používání cyklu for před cyklem while v případě známého počtu průchodů vypadá nejen přehledněji, ale i profesionálněji.

    Na závěr

    Tento přehled cyklů a použití byl opravdu pro začínající programátory nebo pro ty, kteří stále tápali. Doufám, že tomu tak již není. Alespoň jsem se tedy pokusil o maximálně zjednodušené vysvětlení.

  • ×Odeslání článku na tvůj Kindle

    Zadej svůj Kindle e-mail a my ti pošleme článek na tvůj Kindle.
    Musíš mít povolený příjem obsahu do svého Kindle z naší e-mailové adresy kindle@programujte.com.

    E-mailová adresa (např. novak@kindle.com):

    TIP: Pokud chceš dostávat naše články každé ráno do svého Kindle, koukni do sekce Články do Kindle.

    Hlasování bylo ukončeno    
    0 hlasů
    Google
    Autor se zajímá o oblast IT a bezpečnost. Rád čte, píše a jezdí na kole (a teď i autem).

    Nové články

    Obrázek ke článku Delphi 10.1.2 (Berlin Update 2) – na co se můžeme těšit

    Delphi 10.1.2 (Berlin Update 2) – na co se můžeme těšit

    Touto roční dobou, kdy je zem pokrytá barevným listím a prsty křehnou v mrazivých ránech, se obvykle těšíme na zbrusu novou verzi RAD Studia. Letos si však ale budeme muset počkat na Godzillu a Linux až do jara. Vezměme tedy za vděk alespoň updatem 2 a jelikož dle vyjádření pánů z Embarcadero se budou nové věci objevovat průběžně, pojďme se na to tedy podívat.

    Reklama
    Reklama
    Obrázek ke článku Konference: Moderní datová centra pro byznys dneška se koná už 24. 11.

    Konference: Moderní datová centra pro byznys dneška se koná už 24. 11.

    Stále rostoucí zájem o cloudové služby i maximální důraz na pružnost, spolehlivost a bezpečnost IT vedou k výrazným inovacím v datových centrech. V infrastruktuře datových center hraje stále významnější roli software a stále častěji se lze setkat s hybridními přístupy k jejich budování i provozu.

    Obrázek ke článku Konference: Mobilní technologie mají velký potenciál pro byznys

    Konference: Mobilní technologie mají velký potenciál pro byznys

    Firmy by se podle analytiků společnosti Gartner měly  rychle přizpůsobit skutečnosti, že mobilní technologie už zdaleka nejsou horkou novinkou, ale standardní součástí byznysu. I přesto - nebo možná právě proto - tu nabízejí velký potenciál. Kde tedy jsou ty největší příležitosti? I tomu se bude věnovat již čtvrtý ročník úspěšné konference Mobilní řešení pro business.

    Obrázek ke článku Hackerský kongres přiveze v září do Prahy špičky světové kryptoanarchie

    Hackerský kongres přiveze v září do Prahy špičky světové kryptoanarchie

    Hackerský kongres HCPP16 pořádá od 30. září do 2. října nezisková organizace Paralelní Polis již potřetí, a to ve stejnojmenném bitcoinovém prostoru v pražských Holešovicích. Letos přiveze na třídenní konferenci přes 40 většinou zahraničních speakerů – lídrů z oblastí technologií, decentralizované ekonomiky, politických umění a aktivismu. Náměty jejich přednášek budou také hacking, kryptoměny, věda, svoboda nebo kryptoanarchie.

    loadingtransparent (function() { var po = document.createElement('script'); po.type = 'text/javascript'; po.async = true; po.src = 'https://apis.google.com/js/plusone.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(po, s); })();
    Hostujeme u Českého hostingu       ISSN 1801-1586       ⇡ Nahoru Webtea.cz logo © 20032016 Programujte.com
    Zasadilo a pěstuje Webtea.cz, šéfredaktor Lukáš Churý