Операторы передачи управления
Тема: Программирование циклических алгоритмов.
Цель: закрепить навыки работы в интегрированной среде программирования и приобрести навыки составления циклических алгоритмов.
Теоретическая часть:
Циклы
В PHP существует несколько конструкций, позволяющих выполнять повторяющиеся действия в зависимости от условия. Это циклы while, do..while, foreach и for. Рассмотрим их более подробно.
While
Структура:
while (выражение) { блок_выполнения }
либо
while (выражение): блок_выполнения endwhile;
while – простой цикл. Он предписывает PHP выполнять команды блока_выполнения до тех пор, пока выражение вычисляется как True (здесь, как и в if, происходит приведение выражения к логическому типу). Значение выражения проверяется каждый раз в начале цикла, так что, даже если его значение изменилось в процессе выполнения блока_выполнения, цикл не будет остановлен до конца итерации (т.е. пока все команды блока_выполнения не будут исполнены).
<?
//эта программа напечатает все четные цифры
$i = 1;
while ($i < 10) {
if ($i % 2 == 0) print $i;
// печатаем цифру, если она четная
$i++;
// и увеличиваем $i на единицу
}
?>
Do... while
Циклы do..while очень похожи на циклы while, с той лишь разницей, что истинность выражения проверяется в конце цикла, а не в начале. Благодаря этому блок_выполнения цикл do...while гарантированно выполняется хотя бы один раз.
Структура:
do {блок_выполнения} while (выражение);
<?
// эта программа напечатает число 12, несмотря на то
// что условие цикла не выполнено
$i = 12;
do{
if ($i % 2 == 0) print $i;
// если число четное, то печатаем его
$i++;
// увеличиваем число на единицу
}while ($i<10)
?>
For
Это самые сложные циклы в PHP. Они напоминают соответствующие циклы C.
Структура:
for (выражение1; выражение2; выражение3) {блок_выполнения}
либо
for (выражение1; выражение2; выражение3): блок_выполнения endfor;
Здесь, как мы видим, условие состоит сразу из трех выражений. Первое выражение выражение1 вычисляется безусловно один раз в начале цикла. В начале каждой итерации вычисляется выражение2. Если оно является True, то цикл продолжается и выполняются все команды блока_выполнения. Если выражение2 вычисляется как False, то исполнение цикла останавливается. В конце каждой итерации (т.е. после выполнения всех команд блока_выполнения) вычисляется выражение3.
Каждое из выражений 1, 2, 3 может быть пустым. Если выражение2 является пустым, то это значит, что цикл должен выполняться неопределенное время (в этом случае PHP считает это выражение всегда истинным). Это не так бесполезно, как кажется, ведь цикл можно останавливать, используя оператор break.
Например, все четные цифры можно вывести с использованием цикла for таким образом:
<?php
for ($i=0; $i<10; $i++){
if ($i % 2 == 0) print $i;
// печатаем четные числа
}
?>
Если опустить второе выражение (условие $i<10), то такую же задачу можно решить, останавливая цикл оператором break.
<?php
for ($i=0; ; $i++){
if ($i>=10) break;
// если $i больше или равно 10,
// то прекращаем работу цикла
if ($i % 2 == 0) print $i;
// если число четное,
// то печатаем его
}
?>
Можно опустить все три выражения. В этом случае просто не будет задано начальное значение счетчика $i и оно не будет изменяться каждый раз в конце цикла. Все эти действия можно записать в виде отдельных команд либо в блоке выполнения, либо перед циклом:
<?php
$i=0; // задаем начальное значение счетчика
for ( ; ; ){
if ($i>=10) break;
// если $i больше или равно 10,
// то прекращаем работу цикла
if ($i % 2 == 0) print $i;
// если число четное,
// то печатаем его
$i++; // увеличиваем счетчик на единицу
}
?>
В третье выражение конструкции for можно записывать через запятую сразу несколько простейших команд. Например, если мы хотим просто вывести все цифры, то программу можно записать совсем просто:
<?php
for ($i=0; $i<10; print $i, $i++)
/* Если блок_выполнения не содержит команд
или содержит только одну команду,
фигурные скобки, в которые он заключен,
можно опускать*/
?>
Foreach
Еще одна полезная конструкция. Она появилась только в PHP4 и предназначена исключительно для работы с массивами.
Синтаксис:
foreach ($array as $value) {блок_выполнения}
либо
foreach ($array as $key => $value)
{блок_выполнения}
В первом случае формируется цикл по всем элементам массива, заданного переменной $array. На каждом шаге цикла значение текущего элемента массива записывается в переменную $value, и внутренний счетчик массива передвигается на единицу (так что на следующем шаге будет виден следующий элемент массива). Внутри блока_выполнения значение текущего элемента массива может быть получено с помощью переменной $value. Выполнение блока_выполнения происходит столько раз, сколько элементов в массиве $array.
Вторая форма записи в дополнение к перечисленному выше на каждом шаге цикла записывает ключ текущего элемента массива в переменную $key, которую тоже можно использовать в блоке_выполнения.
Когда foreach начинает исполнение, внутренний указатель массива автоматически устанавливается на первый элемент.
<?php
$names = array("Иван","Петр","Семен");
foreach ($names as $val) {
echo "Привет, $val <br>";
// выведет всем приветствие
}
foreach ($names as $k => $val) {
// кроме приветствия,
// выведем номера в списке, т.е. ключи
echo "Привет, $val !
Ты в списке под номером $k <br>";
}
?>
Операторы передачи управления
Иногда в случае особых обстоятельств требуется немедленно завершить работу цикла и передать управление первой инструкции программы, расположенной за последней инструкцией цикла. Для этого используют операторы break и continue.
Break
Оператор break заканчивает выполнение текущего цикла, будь то for, foreach, while, do..while или switch. break может использоваться с числовым аргументом, который говорит, работу скольких управляющих структур, содержащих его, нужно завершить.
<?php
$i=1;
while ($i) {
$n = rand(1,10);
// генерируем произвольное число
// от 1 до 10
echo "$i:$n ";
// выводим номер итерации и
// сгенерированное число
if ($n==5) break;
/* Если было сгенерировано число 5,
то прекращаем работу цикла. В этом случае
все, что находится после этой строчки
внутри цикла, не будет выполнено */
echo "Цикл работает <br>";
$i++;
}
echo "<br>Число итераций цикла $i ";
?>
Результатом работы этого скрипта будет примерно следующее:
1:7 Цикл работает
2:2 Цикл работает
3:5
Число итераций цикла 3
Если после оператора break указать число, то прервется именно такое количество содержащих этот оператор циклов. В приведенном выше примере это неактуально, поскольку вложенных циклов нет. Немного изменим наш скрипт:
<?php
$i=1;
while ($i) {
$n = rand(1,10);
// генерируем произвольное число
// от 1 до 10
switch ($n){
case 5:
echo "<font color=blue>
Выход из switch (n=$n)</font>";
break 1;
// прекращаем работу switch
// (первого содержащего break цикла)
case 10:
echo "<font color=red>
Выход из switch и
while (n=$n)</font>";
break 2;
// прекращаем работу switch и while
// (двух содержащих break циклов)
default:
echo "switch работает (n=$n), ";
}
echo " while работает – шаг $i <br>";
$i++;
}
echo "<br>Число итераций цикла $i ";
?>
Continue
Иногда нужно не полностью прекратить работу цикла, а только начать его новую итерацию. Оператор continue позволяет пропустить дальнейшие инструкции из блока выполнения любого цикла и продолжить выполнение с нового круга. continue можно использовать с числовым аргументом, который указывает, сколько содержащих его управляющих конструкций должны завершить работу.
Заменим в примере предыдущего параграфа оператор break на continue. Кроме того, ограничим число шагов цикла четырьмя.
<?php
$i=1;
while ($i<4) {
$n = rand(1,10);
// генерируем произвольное число
// от 1 до 10
echo "$i:$n ";
// выводим номер итерации и
// сгенерированное число
if ($n==5) {
echo "Новая итерация ";
continue;
/* Если было сгенерировано число 5,
то начинаем новую итерацию цикла,
$i не увеличивается */
}
echo "Цикл работает <br>";
$i++;
}
echo "<br>Число итераций цикла $i ";
?>
Результатом работы этого скрипта будет
1:10 Цикл работает
2:5 Новая итерация 2:1 Цикл работает
3:1 Цикл работает
Число итераций цикла 4
Заметим, что после выполнения оператора continue работа цикла не заканчивается. В примере счетчик цикла не меняется в случае получения числа 5, поскольку он находится после оператора continue. Фактически с помощью continue мы пытаемся избежать ситуации, когда будет сгенерировано число 5. Поэтому можно было просто написать, заменив оператор continue на проверку истинности выражения:
<?php
$i=1;
while ($i<4) {
$n = rand(1,10);
// генерируем произвольное число
// от 1 до 10
if ($n!==5) {
echo "$i:$n <br>";
// выводим номер итерации
// и сгенерированное число
$i++;
}
}
?>
В PHP существует одна особенность использования оператора continue – в конструкциях switch он работает так же, как и break. Если switch находится внутри цикла и нужно начать новую итерацию цикла, следует использовать continue.
Практическая часть:
Для каждой задачи нарисовать в отчете по лабораторной работе картинку, поясняющую логику решения задачи и составить алгоритм.
Контрольные вопросы
(вопросы для защиты лабораторной работы)
1. Цикл while.
2. Цикл do..while.
3. Цикл for.
4. Цикл foreach.
5. Оператор break.
6. Оператор continue.