Р.У. Себеста - Основные копцепции языков программирования (2001) (1160794), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Составные операторы ъзя разграничения составных операторов и блоков используют фигурные скобки. Некоторые языки не н)задаются в специальном разграничении составных операторов, интегрируя их в свои управляющие структуры. Этот способ обсуждается в следующем разделе. Существует один вопрос. связанный с разработкой управляющих структур, который относится ко всем условным и циклическим управляющим операторам: может ли управляющая структура иметь несколько входов.
Все операторы ветвления и цикла управляют выполнением сегментов программы. и вопрос состоит в том, всегда ли выполнение этих сегментов начинается с их первого оператора. В настоящее время общепринятым считается мнение. что наличие нескольких входов лишь ненамного увеличивает гибкость управляющих конструкций. ухудшая читабельность программы вследствие ее повышенной сложности. Заметим, что наличие нескольких входов возможно только в языках, которые содержат операторы кого и метки операторов. В этом месте читатель может поинтересоваться, почему наличие нескольких выходов из управляющих структур не указано в списке проблем, связанных с разработкой управляющих структур.
Это сделано потому, что наличие нескольких выходов из управляющей структуры не создает опасности, они имеются во всех языках. Таким образом, они не вызывают никаких проблем. 7.3. Операторы ветвления Оператор ветвления (зе!есбоп магещепг) предоставляет программисту средства выбора между двумя или несколькими путями выполнения программы. Такие операторы являются основными и существенными частями всех языков программирования, как было доказано Бемом (Ваш) и Джакопини ()асор)п1). Операторы ветвления разделяются на две основные категории: двухвариантные и нвариантные, или многовариантные операторы ветвления.
В категории двухвариантных оператороа ветвления существует вырожденный вид оператора, называемыИ одновариантным оператором ветвления. Существует также вырожденный многовариантный оператор ветвления, арифметический оператор т~' в языке гОКТКА1Ч, являющийся трехварнантным оператором ветвления. 7.3.1. Двухвариантные операторы ветвления Несмотря на то что двухвариантные операторы ветвления в современных императивных языках совершенно одинаковы, вариации в их оценках основываются на совокупносз и соображений, связанных с разработкой языка.
7.3.1.1. Вопросы разработки Возможно, наиболее простой проблемой, возникающей при разработке двухвариантных операторов ветвления, является тип выражения, которое управляет оператором ветвления. Самый интересный вопрос разработки — можно ли с помощью оператора ветвления выбрать отдельный оператор, составной оператор или последовательность операторов.
Оператор ветвления, который может выбирать только отдельные операторы, является очень ограниченным и обычно приводит к сильной зависимости от операторов кого. Возможность выбора составных операторов была большим шагом вперед в развитии управляющих операторов. Возможность выбора последовательности операторов ЗОЬ Глава 7. Структуры управления на уровне оператороа . ебует.
чтобы оператор ветвления включал в себя синтаксическую сущность для опре=еления такой последовательности. Другой интересный и связанный с предыдущим во-рог: как определить смысл вложенных операторов ветвления — синтаксическими или ;татическими семантическими правилами? Эти вопросы разработки языка можно сформулировать следующим образом. ° Какой вид и тип имеет выражение, контролирующее ветвление? ° Можно ли выбрать отдельный оператор, последовательность операторов цти составной оператор? ° Как определить смысл вложенных операторов ветвления'? 7.3.
1.2. Примеры двухвариантных операторов ветвления Все императивные языки программирования имеют одноварнантный оператор ветв.ения. в большинстве случаев представляющий собой подвид двухвариантного оператогз ветвления. Единственным исключением является язык ЕОКТКАХ !Ч, который не ~ел двухвариантного оператора ветвления. Олновариантный оператор ветвления в языке ГОйТКАХ )Ч, называемый логическим тератором 1Г, имЕет вид (Оулевское выражение) оператор :смантика этого оператора заключается в том, что выбираемый оператор выполняется.
:лько если булевское выражение имеет значение "истина". В языке ГОКТКАг) )Ч в от-:щепив логического оператора 1Г было принято следующее проектное решение; т"являющее выражение в операторе ветвления имеет булевский тип, и может быть выгзн только один оператор. Вложенные логические операторы 1Г не допускаются. Олновариантный логический оператор 1Г очень прост, однако крайне негибок. Тот :зкт. что можно выбрать только один оператор, способствует использованию операто-.. в яо(о, поскольку часто в зависимости от некоторого условия требуется выполнять не..олько операторов.
Единственным разумным способом дяя выполнения группы операров в зависимости от некоторого условия является создание условного ветвления во° т;г этой группы операторов. Предположим, что мы хотели инициализировать две -"леченные 1 и ? значениями 1 и 2, но только в том случае, если переменная Г1АО рав-а, Как сделать это с помощью языка ГОкТКА)Ч (Ч, показано ниже: 1Г(ГБАО .(ЧЕ. 1) ОО ТО 20 1-1 2 СО)(Т1ИОЕ -егативная логика, предусмотренная таким видом оператора, может ухудшить чнтабель-.
сть программы. Эта структура имеет несколько входов, поскольку любой из операторов. входящих в .егмент. может быть отмечен меткой н являться, таким образом. целью операторов :О в любом месте программы. Составной оператор, введенный в практику языком АЕООЕ 60, обеспечивает :нструкцюо ветвления с простым механизмом условного выполнения групп операто: в Он позволяет выбрать как отдельный, так и составной оператор, как показано ниже: ?.3.
Операторы ветвления ЗОУ хх (Оулевское выражение) КЬеп Ьеддп выражение 1 выражение г. а ' Большинство языков, разработанных после языка АЕОО(. 60, включая языки РОКТКА)л) 77 и 90, имеют одновариантный оператор ветвления. который может выбирать составной оператор илн последовательность операторов. Язык АЮО(. 60 ввел в практику первый двухвариантный оператор ветвления, имевший следующий общий вид: 1х (5улевское выражение) КЬеп оператор е1ве оператор Здесь либо один нз операторов, либо оба могут быть составными. Оператор, следующий за ключевым словом сЬеп. называется оператором кьеп, а оператор, следующий за юпочевым словом е1ве, — оператороги е1ве.
Семантика двухвариантного оператора ветвления заключается в том, что оператор КЬеп выполняется. только если значением булевского выражения является "истина"; в противном случае выполняется оператор е1ве. Ни при каких условиях эти два оператора не выполняются одновременно. Все императивные языки, разработанные после середины 1960-х годов, имели встроенные двухвариантные операторы ветвления, хотя их синтаксис варьировался.
Двухварнантные операторы ветвления в языках АБООБ 60, С и С.л л могут иметь несколько входов, но в большинстве других современных языков программирования эти операторы могут иметь только один вход. 7.3.1.3. Вложенные операторы ветвления Интересная проблема возникает, если лопускается вложение двухвариантных конструкций ветвления. Рассмотрим следующий фрагмент кода, напоминающего программу на языке Рааса!: дх вцп = О кЬеп 1х сосна = О СЬеп геецдс := О е1ве геяи1г := 1 Эту конструкцию можно интерпретировать двумя различными способами в зависимости от того, соответствует оператор е1ве первому оператору СЬеп или второму. Заметим, что структурированное расположение текста указывает на то, что оператор е1ве принадлежит первому оператору еЬеп.
Однако такое расположение текста не влияет на семантику в большинстве современных языков и, следовательно, игнорируется их компиляторами. Сложность этого примера заключается в том, что оператор е1ве следует за двумя оператораин КЬеп без промежуточныл операторов е1ве, и нет никаких синтаксических ин- Глава 7. Структуры управления на уровне операторов ° зторов, указывающих на соответствие оператора в1вв одному из операторов гЬвп.
.. ыке Рааса!, как и во многих других императивных языках, статическая семантика языка -.чает. что оператор в1эв всегда образует пару с ближайшим предшествующим операч гЬвп, не имеющим пары, Для предотвращения неоднозначности здесь применяется - в шо. а не синтаксическая сущность. Таким образом, если бы приведенный выше при:- оыл написан на языке Рааса!, то оператор в1вв представлял бы собой альтернативу .. сому оператору сЬвп. Недостаток использования правила вместо синтаксической суш- .. тп заключается в том, что, хотя программист может считать оператор в1вв альтернати: первому оператору еЬвп.
и компилятор сочтет эту структуру синтаксически правиль. ее семантика является прямо противоположной. Чтобы внести в язык Рааса! альтерназ-1ю семантику, требуется наличие иной синтаксической формы, в которой внутренний к оператора дг-СЬвп прелставляет собой составной оператор. Разработчики языка АЕООЕ 60 решили использовать синтаксис. а не правило, лля то-тобы связывать операторы в1вв с операторами еЬвп. В частности, не попускалось .
кение оператора дг непосредственно в оператор КЬвп. Если возникала необхоли.ть вложить оператор дг' в оператор кЬвп, он должен был быть заключен в составной -зозтор. Например, если конструкция ветвления, приведенная выше, должна была свя-. оператор в1вв со вторым оператором еЬвп, в языке А1ООЕ 60 это следовало за: зть следующим образом: гб яцп~ = О сЬвп Ьвдз.п дй сорос = О КЬвп геяи1г:= О в1вв геяи1г := 1 впс1 : . -л оператор в1вв слеловало связать с первым оператором СЬвп, то это можно было :-лгать так: гг' яцт = О Ьвддп зГ соопг геяи1Г а в1яв геяц1Г О сЬвп О 7.3. Опвроторы ветвления '"сино зто позволяет получить смысл, совпадающий со смыслом фрагмента кола на : - ке Рааса!. Разница между двумя описанными проектными решениями заключается в - и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
