Операторы языка C#

Программа на языке С# состоит из последовательности операторов, каждый из которых определяет законченное описание некоторого действия и заканчивается точкой с запятой. Все операторы можно разделить на 4 группы: операторы следования, операторы ветвления, операторы цикла и операторы передачи управления.

Операторы следования

Операторы следования выполняются компилятором в естественном порядке: начиная с первого до последнего. К операторам следования относятся: выражение и составной оператор.

Любое выражение, завершающееся точкой с запятой, рассматривается как оператор, выполнение которого заключается в вычислении значения выражения или выполнении законченного действия, например, вызова метода. Например:

++i;			//оператор инкремента
x+=y;			//оператор сложение с присваиванием
Console.WriteLine(x); 	//вызов метода
x=Math.Pow(a,b)+a*b;	//вычисление сложного выражения

Частным случаем оператора выражения является пустой оператор ; Он используется тогда, когда по синтаксису оператор требуется, а по смыслу - нет. В этом случае лишний символ ; является пустым оператором и вполне допустим, хотя и не всегда безопасен. Например, случайный символ ; после условия оператора while или if может совершенно поменять работу этого оператора.

Составной оператор или блок представляет собой последовательность операторов, заключенных в фигурные скобки {}. Блок обладает собственной областью видимости: объявленные внутри блока имена доступны только внутри данного блока или блоков, вложенных в него. Составные операторы применяются в случае, когда правила языка предусматривают наличие только одного оператора, а логика программы требует нескольких операторов. Например, тело цикла while должно состоять только из одного оператора. Если заключить несколько операторов в фигурные скобки, то получится блок, который будет рассматриваться компилятором как единый оператор.

Операторы ветвления

Операторы ветвления позволяют изменить порядок выполнения операторов в программе. К операторам ветвления относятся условный оператор if и оператор выбора switch.

Условный оператор if

Условный оператор if используется для разветвления процесса обработки данных на два направления. Он может иметь одну из форм: сокращенную или полную.

Форма сокращенного оператора if:

if (B)  S;

где В - логическое или арифметическое выражение, истинность которого проверяется; S - оператор: простой или составной.

При выполнении сокращенной формы оператора if сначала вычисляется выражение B, затем проводится анализ его результата: если B истинно, то выполняется оператор S ; если B ложно, то оператор S пропускается. Таким образом, с помощью сокращенной формы оператора if можно либо выполнить оператор S, либо пропустить его.

Форма полного оператора if:

if (B) S1; else S2;

где B - логическое или арифметическое выражение, истинность которого проверяется; S1, S2 - оператор: простой или составной.

При выполнении полной формы оператора if сначала вычисляется выражение B, затем анализируется его результат: если B истинно, то выполняется оператор S1, а оператор S2 пропускается; если B ложно, то выполняется оператор S2, а S1 - пропускается. Таким образом, с помощью полной формы оператора if можно выбрать одно из двух альтернативных действий процесса обработки данных.

Рассмотрим несколько примеров записи условного оператора if:

if (a > 0) x=y;		// Сокращенная форма c простым оператором 
if (++i) {x=y; y=2*z;}		// Сокращенная форма c составным оператором
if (a > 0 || b<0) x=y; else  x=z;	// Полная форма с простым оператором
if (i+j-1) { x= 0; y= 1;} else {x=1; y:=0;}	// Полная форма с составными операторами

Рассмотрим пример использования условного оператора.

static void Main()
{
  Console.Write("x= ");
  float x = float.Parse(Console.ReadLine());
  	Console.Write("y=");
  float y = float.Parse(Console.ReadLine());
  if (x < y ) Console.WriteLine("min= "+x);
  else Console.WriteLine("min= "+y);
}

Результат работы программы:

x	y	min
0	0	0
1	-1	-1
-2	2	-2

Операторы S1 и S2 могут также являться операторами if. Такие операторы называют вложенными. При этом ключевое слово else связывается с ближайшим предыдущим словом if, которое еще не связано ни с одним else. Рассмотрим пример программы, использующей вложенные условные операторы.

Пример: Дана мишень.

Подсчитать количество очков после выстрела по данной мишени.

static void Main()
{
  int Ball=0;
	Console.Write("x= ");
  float x = float.Parse(Console.ReadLine());
  Console.Write("y= ");
  float y = float.Parse(Console.ReadLine());
  if (x * x + y * y <=1) Ball = 10;	//окружность с радиусом 1
  else  if (x * x + y * y <= 4) Ball = 5;	//окружность с радиусом 2
  Console.WriteLine("Ball= "+ Ball);
}

Результат работы программы:

x	y	Ball
0	0	10
1	-1	5
-2	2	0

Задание.Измените программу так, чтобы подсчитывалось количество очков для мишени вида

Оператор выбора switch

Оператор выбора switch предназначен для разветвления процесса вычислений по нескольким направлениям. Формат оператора:

switch ( <выражение> )
{ 
  case <константное_выражение_1>: 
   [<оператор 1>];  <оператор перехода>;
  case <константное_выражение_2>: 
   [<оператор 2>]; <оператор перехода>; 
  ...
  case <константное_выражение_n>: 
   [<оператор n>]; <оператор перехода>;
   [default: <оператор>; ] 
}

Выражение, стоящее за ключевым словом switch, должно иметь арифметический, символьный, строковый тип или тип указатель. Все константные выражения должны иметь разные значения, но их тип должен совпадать с типом выражения, стоящим после switch или приводиться к нему. Ключевое слово case и расположенное после него константное выражение называют также меткой case.

Выполнение оператора начинается с вычисления выражения, расположенного за ключевым словом switch. Полученный результат сравнивается с меткой case. Если результат выражения соответствует метке case, то выполняется оператор, стоящий после этой метки, за которым обязательно должен следовать оператор перехода: break, goto и т.д. При использовании оператора break происходит выход из switch и управление передается оператору, следующему за switch. Если же используется оператор goto, то управление передается оператору, помеченному меткой, стоящей после goto.

Пример. По заданному виду арифметической операции (сложение, вычитание, умножение и деление) и двум операндам, вывести на экран результат применения данной операции к операндам.

static void Main()
{
  Console.Write("OPER= ");
  char oper=char.Parse(Console.ReadLine());
  bool ok=true;
  Console.Write("A= ");
  int a=int.Parse(Console.ReadLine());
  Console.Write("B= ");            
  int b=int.Parse(Console.ReadLine());
  float res=0;
  switch (oper)
  {
    case '+': res = a + b; break;	//1
    case '-': res = a - b; break;
    case '*': res = a * b; break;
    case ':': if (b != 0)
    { 
      res = (float)a / b; break;
    }
    else goto default;
    default: ok = false; break;        
  }
  if (ok) Console.WriteLine("{0} {1} {2} = {3}", a, oper, b, res);
  else Console.WriteLine("error");
}

Результат выполнения программы:

oper	x	y	rez
+	4	5	9
:	4	0	error
%	4	3	error

Если необходимо, чтобы для разных меток выполнялось одно и тоже действие, то метки перечисляются через двоеточие. Например:

switch (oper)
{
  case '+': res = a + b; break;	
  case '-': res = a - b; break;
  case '*': res = a * b; break;
  case '/': case ':': if (b != 0)  // перечисление меток
  {
    res = (float)a / b; break;
  }
  else goto default;
  default: ok = false; break;
}