第5章 语句

5.1 简单语句

最简单的语句就是空语句（null statement),空语句中只含有一个单独的分号：

• 复合语句（compound statement)是指用花括号括起来的（可能为空的）语句和声明的序列，复合语句也被称作块（block)。一个块就是一个作用域。

5.2 语句作用域

可以在if、switch、while和for语句的控制结构内定义变量。定义在控制结构当中的变量只在相应语句的内部可见，一旦语句结束，变量也就超出其作用范围了。

5.3 条件语句

C++语言提供了两种按条件执行的语句。一种是if语句，它根据条件决定控制流；另一种是switch语句，它计算一个整型表达式的值，然后根据这个值从几条执行路径中选择一条。

• if语句：if statement 的作用是，判断一个指定的条件是否为真，根据判断结果决定是否执行另外一条语句。
• switch语句：switch statement提供了一条便利的途径使得我们能够在若干固定选项中做出选择。
  
  C++

  //为每个元音字母初始化其计数值 unsigned aCnt = 0, eCnt = 0, iCnt = 0, oCnt = 0, uCnt = 0; char ch; while(cin >> ch){ //如果ch是元音字母，将其对应的计数值加1 switch(ch){ case 'a': ++aCnt; break; case 'e': ++eCnt; break; case 'i': ++iCnt; break; case 'o': ++oCnt; break; case 'u': ++uCnt; break } }

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  //为每个元音字母初始化其计数值 unsigned aCnt = 0, eCnt = 0, iCnt = 0, oCnt = 0, uCnt = 0; char ch; while(cin >> ch){ //如果ch是元音字母，将其对应的计数值加1 switch(ch){ case 'a': ++aCnt; break; case 'e': ++eCnt; break; case 'i': ++iCnt; break; case 'o': ++oCnt; break; case 'u': ++uCnt; break } }

  
  case关键字和它对应的值一起被称为case标签（case label）。case标签必须是整型常亮表达式：
  
  C++

  char ch = getVal(); int ival = 42; switch(ch){ case 3.14: //错误：case标签不是一个整数 case ival: //错误：case标签不是一个常亮 //... }

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  char ch = getVal(); int ival = 42; switch(ch){ case 3.14: //错误：case标签不是一个整数 case ival: //错误：case标签不是一个常亮 //... }

   5.4迭代语句

迭代语句通常称为循环，它重复执行操作直到满足某个条件才停下来。while和for语句在执行循环体之前检查条件，do while语句先执行循环体，然后再检查条件。

• while语句：只要条件为真，while语句（while statement)就重复地执行循环体。定义在while条件部分或者while循环体内的变量每次迭代都经历从创建到销毁的过程。
• 传统的for语句：牢记for语句头中定义的对象只在for循环体内可见。
• 范围for语句：C++11新标准引入了一种更简单的for语句，这种语句可以遍历容器或其他序列的所有元素。范围for语句（range for statement)的语法形式是：
  
  C++

  for (declaration : expression) statement

  1 2	for (declaration : expression) statement

  
  expression表示的必须是一个序列，比如用花括号括起来的初始值列表、数组或者vector或string等类型的对象，这些类型的共同特点是拥有能返回迭代器的begin和end成员。declaration定义一个变量，序列中的每个元素都得能转换成该变量的类型，确保类型相容最简单的办法是使用auto类型说明符。
• 学习了范围for语句的原理之后，我们就不难理解为什么在3.3.2节强调不能通过范围for语句增加vector对象（或其他对象）的元素了。在范围for语句中，预存了end()的值。一旦在序列中添加（删除）元素，end函数的值就可能变得无效了。
• do while语句：do while 语句（do while statement)和while语句非常相似，唯一的区别就是，do while语句先执行循环体后检查条件。不管条件的值如何，我们都至少执行一次循环。do while语句的语法形式如下所示：
  
  C++

  do statement while (condition);

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  do statement while (condition);

  
  NOTE:do while 语句应该在括号包围起来的条件后面用一个分号表示语句结束。

  5.5跳转语句

跳转语句中断当前的执行过程。C++语言提供了4种跳转语句：break、continue、goto、return 。

• break语句：break语句（break statement)负责终止离他最近的while、do while、for或switch语句，并从这些语句之后的第一条语句开始继续执行。
• continue语句：continue语句（continue statement)终止最近的循环中的当前迭代并立即开始下一次迭代。continue语句只能出现在for、while、do while循环体的内部，或者嵌套在此类循环体里的语句或块的内部。
• goto语句：goto语句（goto statement)的作用是从goto语句无条件跳转到同一函数内的另一条语句。goto语句的语法形式是 goto label; 其中，label是用于标识一条语句的标识符。带标签语句（labeled statement)是一种特殊的语句，在它之前有一个标示符以及一个冒号： end: return ;    //带标签语句，可以作为goto的目标。goto语句和控制权转向的那条带标签的语句必须位于同一个函数之内。

5.6 try语句块和异常处理

典型的异常包括失去数据库连接以及遇到意外输入等，处理反常行为可能是设计所有系统最难的一部分。在C++语言中，异常处理包括：throw表达式（throw expression)，异常检测部分使用throw表达式来表示它遇到了无法处理的问题。我们说throw引发（raise)了异常。try语句块（try block)，异常处理部分使用try语句块处理异常。一套异常类（exception class)，用于在throw表达式和相关catch字句之间传递异常的具体信息。

• throw表达式：程序的异常检测部分使用throw表达式引发一个异常。throw表达式包含关键字throw和紧随其后的一个表达式，其中表达式的类型就是抛出的异常类型。
  
  C++

  //首先检查两条数据是否是关于同一种书籍的 if (item1.isbn() != item2.isbn()) throw runtime_error("Data must refer to same ISBN")； //如果程序执行到了这里，表示两个ISBN是相同的 cout << item1 + item2 << endl;

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  //首先检查两条数据是否是关于同一种书籍的 if (item1.isbn() != item2.isbn()) throw runtime_error("Data must refer to same ISBN")； //如果程序执行到了这里，表示两个ISBN是相同的 cout << item1 + item2 << endl;

  
  类型runtime_error是标准库异常类型的一种，定义在stdexcept头文件中。
• try语句块：异常处理部分使用try语句块处理异常。try语句块以关键字try开始，并以一个或多个catch子句（catch clause)结束。try语句块中代码抛出的异常通常会被某个catch子句处理。因为catch子句处理异常，所以它们也被称作异常处理代码（exception handler)。try语句块通用语法形式是：
  
  C++

  try { program-statements }catch (exception-declaration) { handler-statements }catch (exception-declaration) { handler-statements }//...

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  try { program-statements }catch (exception-declaration) { handler-statements }catch (exception-declaration) { handler-statements }//...

  
  catch子句包括三个部分：关键字catch、括号内一个（可能是未命名的）对象的声明（称作异常声明，exception declaration)以及一个块。
  
  C++

  while(cin >> item1 >> tiem2){ try{ //执行添加两个Sales_item对象的代码 //如果添加失败，代码抛出一个runtime_error异常 }catch (runtime_error err){ //提醒用户两个ISBN必须一致，询问是否重新输入 cout << err.what() << "\nTry Again? Enter y or n " << endl; char c; cin >> c; if (!cin || c =='n') break; //跳出while循环 } }

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  while(cin >> item1 >> tiem2){ try{ //执行添加两个Sales_item对象的代码 //如果添加失败，代码抛出一个runtime_error异常 }catch (runtime_error err){ //提醒用户两个ISBN必须一致，询问是否重新输入 cout << err.what() << "\nTry Again? Enter y or n " << endl; char c; cin >> c; if (!cin || c =='n') break; //跳出while循环 } }

  
   
• 程序本来要执行的任务出现在try语句块中，这是因为这段代码可能回抛出一个runtime_error类型的异常。
• try语句块对应的catch子句，该子句负责处理类型为runtime_error的异常。如果try语句块的代码抛出了runtime_error异常，接下来执行catch块内的语句。
• 给用户的提示信息中输出了err.what()的返回值。我们知道err的类型是runtime_error，因此能推断what是runtime_error类的一个成员函数。每个标准异常类都定义了名为what的成员函数，这些函数没有参数，返回值是C风格字符串（即const char*)。其中，runtime_error的what成员返回的是初始化一个具体对象时所用的string对象的副本。如上代码抛出异常，输出：
  
  C++

  Data must refer to same ISBN Try Again? Enter y or n

  1 2	Data must refer to same ISBN Try Again? Enter y or n

• 标准异常：C++标准库定义了一组类，用于报告标准库函数遇到的问题。这些异常类可以在用户编写的程序中使用，它们分别定义在4个头文件中：

1. exception头文件定义了最通用的异常类exception。它值报告异常的发生，不提供任何额外信息。
2. stdexcept头文件定义了几种常用的异常类，详细信息在下标列出。
3. new头文件定义了bad_alloc异常类型，这种类型将在12.1.2节介绍
4. type_info头文件定义了bad_cast异常类型，这种类型将在19.2节介绍