лекции (2009), страница 5

основном делить всю программу на три больших блока: подготовка - считывание данных и тому

подобное,обработка, и собственно вывод.

Альтернативы GOTO:

* Ветвление.

* Циклы

* Процедуры

* Переходы - return, break, continue, goto

* Составной оператор(блок)

Напомню блок - это объявление + операторы.

Не во всех языках был реализован составной оператор. Во многих языках(АДА, Модула 2, Оберон) отказались

от понятия составного оператора, там группа операторов явно замыкается специальным оператором

(например

IF (TRUE)

<OPERATOR1>

<OPERATOR2>

...

<OPERATORN>

END)

То есть они придумали альтернативное решения для составного оператора - замыкание

операторов(завершающий элемент).

1.

Оператор if.

Сразу же о проблеме, с которой столкнулись разработчики - вложенные if else. Решение else -

прикрепляется к ближайшему if, если мы хотим избежать этого то нужно использоватьсоставной

оператор. Надо различать понятие БЛОК и Составной оператор: блок – составляет область видимости, а в

составном операторе нет области видимости.

Простое ветвление:

С,C++:

if (B) then

Operator1

else

Operator2

АДА:

if B then

S1;S2;S3;...

End if

Оберон:

IF B THEN

S1;S2;S3;S4...

ELSE

S1;S2;S3;S4...

END

SHELL

if

...

fi

Иногда применяется многовариантное ветвление(многосложное)

if B1 then S1

else if B2 then S2

else if B3 then S3

else if B4 then S4...

Она эстетически не красивая, опытные программисты записывают её в столбик.

if B1 then S1

else if B2 then S2

else if B3 then S3

else if B4 then S4...

Теперь попробуете записать эту же самую конструкцию на языке в котором нет понятия составного

оператора, там это выглядит ещё ужаснее, появляется много закрывающих опероторов в конце.

2. Оператор выбора - дискретный случай.

в Паскале:

Case Expr of

список вариантов, Вариант имеет вид const: оператор;

End

В чистом Паскале нет else(default) константы.

В С, C++, Java, C#:

switch (expr) of {

case 1: ... break;

...

case n: ... break;

default: ... break;

}

Java не поддерживает GOTO, однако в данной конструкции она неявно используется. break - указатель на

переход на конец структуры, если его нет, то дальше выполнится следующий case. Если в С++, С, Java - break

было писать не обязательно после каждого case, то в С# стало обязательным(ошибка компиляции). Если в С#

мы хотим после завершения данного case перейти на следующий надо использовать оператор перехода.

Модула - 2:

CASE EXPR OF

1: ... |

2..4 : ... |

ELSE ...

END

Ада:

Case expr of

when <список констант иди диапазонов> => оператор1

...

when <список констант иди диапазонов> => операторN

when others => операторы

End case;

3. Операторы циклы.

Выделяют 4 вида цикла:

1. Пока

While B loop .. End loop (ADA)

WHILE B DO .. END (Modula - 2)

While (B) S(C, C++)

While B do S(Pascal)

2. До

REPEAT UNTIL B; (Modula - 2)

do S while (B); (С, C++)

3. FOR for v:= r1 to t2 do S(Pascal).

Возможно использование downto

for (подготовка; проверка на выход; действия после каждой итерации)(C++, C)

в Java, C# аналогично С, только там на каждой итерации осуществляется квазистатический контроль,

то есть A[i] - должен на самом деле существовать, чтобы не вызвать ошибки.

FOR V:= E1 TO E2[STEP E3(целое значение)] DO END(Модула - 2) можно было задавать шаг.

Он мог быть как отрицательным так и положительным. E1, E2 - типы, к которым применима

операция сложения и вычитания. В одно время сложилось тенденция, что цикл for - вообще, как таковой не

нужен, можно обойтись другими видами цикла, но в 1993 - вышел Оберон - 2, который по идее является

минимальным полным языком для написания любой программы, куда вошел и цикл for.

for v in <диапазон> loop .. end loop

for i in A'RANGE loop S:= S + A(i); end loop

for i in A'FIRST..A'LAST loop S:= S + A(i); end loop; (Ада)

Так как квазистатический контроль на каждой итерации цикла считается неэффективным в С# был

придуман еще один вариант цикла for - особая форма цикла.

foreach (T o in C) S;

int a[];

foreach (int x in a) S = S + x;

C - произвольная коллекция.

тип T должен наследоваться от IEnumerable, в которой входит такой метод, как получить

следующий элемент. В Java сей цикл был реализован в 2005 году.

4. Бесконечный цикл

LOOP

... IF B THEN ... EXIT

END (Модула - 2)

while (1) {... break...}

for(;;) {... break ...} (C++, C)

Loop

...

when B => exit

...

end loop (Ada)

Раньше не было понятно применение бесконечного цикла, сейчас появилось много сервисов, которые

работают по 24 часа в сутки, там к примеру для приёма сообщений и их обработки используется бесконечный

цикл.

Не обязательно присутствие всех 4 видов цикла в языка, так в АДЕ отсутствует ДО.

Чаще всего работа с циклом строится по следующей схеме:

1. Подготовка к вводу

2. Обработка

3. На каждой итерации проверка на завершение.

В Циклах используются вспомогательные операторы break и continue.

break - оператор выхода из цикла

continue - переход на следующую итерацию цикла

goto - перейти на помеченное место в программе. В Модуле - 2, Java.

Обероне отсутствует. Нельзя по goto выйти за пределы функции или процедуры, в которой он находится.

Лекция. Лихогруд Н.Н.

Операторы перехода

goto

break;

continue; (в Модуле-2 EXIT)

return;

В современных языках программирования goto является только локальным

Для организации не локальных переходов:

setjmp, longjmp – В Си++ используются для обработки ошибок.

throw, trace – Обработка исключений

Также существуют специальные операторы для организации параллелеризма

Lock(obj) {блок} – Си#. Поток управления блокируется, если блок кем-то используется

accept, select – Ада

Базисы:

Язык Ассемблера <––> Си <––> Си++ < ––> Java, C#

Языки программирования в первую очередь различаются за счёт средств развития и их защиты.

Каков минимальный набор средств развития?

Этого уже достаточно для создания больших сложных программ, но без защиты новых абстракций

Глава 5. Подпрограмма

п5.1 Потоки управления – подпрограммы и сопрограммы

Управление входит через заголовок в блоке и возвращается в точку вызове, после выполнения тела.

CALLER – вызывающий подпрограмму(надпрограмма)

CALLEE – вызываемая подпрограмма

Процедуры (подпрограммы,

NARTROFдалее – п/п)

Модульность

Межмодульные связи:

По данным – общие блоки

По управлению – вызов п/п

SUBROUTINE – подпрограмма

COROUTINE – сопрограмма

Также нарушение априорного порядка выполнения команд может происходить при генерации исключений.

Впервые механизм сопрограмм был придуман для компилятора COBOL. Вспомните задание по Си++ в 4-м

семестре, где нужно было написать транслятор модельного языка:

Лексический анализатор, Синтаксический анализатор, Генератор кода – всё это сопрограммы.

//PP

….

….

call P

//P

….

….

Неравенство

//PP

….

….

resume P

//P

….

….

resume PP

….

Равенство