Câu Lệnh Rẽ Nhánh If, If...else, Switch - Điều Khiển Luồng Trong C++ ...

Nói chung việc thực hiện chương trình là hoạt động tuần tự, tức thực hiện từng lệnh một từ câu lệnh bắt đầu của chương trình cho đến câu lệnh cuối cùng. Tuy nhiên, để việc lập trình hiệu quả hơn hầu hết các Ngôn ngữ lập trình bậc cao đều có các câu lệnh rẽ nhánh và các câu lệnh lặp cho phép thực hiện các câu lệnh của chương trình không theo trình tự tuần tự như trong văn bản.

Phần này mình sẽ trình bày các câu lệnh cho phép rẽ nhánh như vậy. Để thống nhất mỗi câu lệnh được trình bày về cú pháp (tức cách viết câu lệnh), cách sử dụng, đặc điểm, ví dụ minh hoạ và một vài điều cần chú ý khi sử dụng lệnh.

1. Câu lệnh điều kiện if và if…else

Ý nghĩa

Một câu lệnh if cho phép chương trình có thể thực hiện khối lệnh này hay khối lệnh khác phụ thuộc vào một điều kiện được viết trong câu lệnh là đúng hay sai. Nói cách khác câu lệnh if cho phép chương trình rẽ nhánh (chỉ thực hiện 1 trong 2 nhánh).

Cú pháp

if (điều kiện) { khối lệnh 1; } else { khối lệnh 2; } if(điều kiện) { khối lệnh 1; }

Trong cú pháp trên câu lệnh if có hai dạng: có else và không có else. điều kiện là một biểu thức lôgic tức nó có giá trị đúng (khác 0) hoặc sai (bằng 0). Khi chương trình thực hiện câu lệnh if nó sẽ tính biểu thức điều kiện.

Nếu điều kiện đúng chương trình sẽ tiếp tục thực hiện các lệnh trong khối lệnh 1, ngược lại nếu điều kiện sai chương trình sẽ thực hiện khối lệnh 2 (nếu có else) hoặc không làm gì (nếu không có else).

Đặc điểm

•  Đặc điểm chung của các câu lệnh có cấu trúc là bản thân nó chứa các câu lệnh khác. Điều này cho phép các câu lệnh if có thể lồng nhau.
•  Nếu nhiều câu lệnh if (có else và không else) lồng nhau việc hiểu if và else nào đi với nhau cần phải chú ý. Qui tắc là else sẽ đi với if gần nó nhất mà chưa được ghép cặp với else khác.

Ví dụ câu lệnh:

if (n>0) if (a>b) c = a; else c = b;

là tương đương với

if(n>0) { if (a>b) c = a; else c = b; }

Ví dụ minh hoạ:

VD1: Viết chương trình tính năm nhuận bằng C++. Năm thứ n là nhuận nếu nó chia hết cho 4, nhưng không chia hết cho 100 hoặc chia hết 400. Chú ý: một số nguyên a là chia hết cho b nếu phần dư của phép chia bằng 0, tức a%b == 0.

#include <iostream.h> void main() { int year; cout << “year = “ ; cin >> year ; if (year%4 == 0 && year%100 !=0 || year%400 == 0){ cout << year << "la nam nhuan” ; }else{ cout << year << "la nam khong nhuan” ; } }

VD2: Viết chương trình C++ để giải phương trình bậc 2  ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0).

#include <iostream.h> // tệp chứa các phương thức vào/ra #include <math.h> // tệp chứa các hàm toán học void main() { float a, b, c; // khai báo các hệ số float delta; float x1, x2; // 2 nghiem cout << “Nhap a, b, c:\n” ; cin >> a >> b >> c ; // qui ước nhập a ≠ 0 delta = b*b - 4*a*c ; if (delta < 0){ cout << “Vô nghiệm\n” ; } else if (delta==0) { cout<<“Có nghiệm kép:" << -b/(2*a) << '\n'; } else { x1 = (-b+sqrt(delta))/(2*a); x2 = (-b-sqrt(delta))/(2*a); cout << “nghiem 1 = " << x1 << " và nghiem 2 = " << x2 ; } }

C++ quan niệm “đúng” là một giá trị khác 0 bất kỳ và “sai” là giá trị 0 nên thay vì viết if (x != 0) hoặc if (x == 0) ta có thể viết gọn thành if (x) hoặc if (!x) vì nếu (x != 0) đúng thì ta có x ≠ 0 và vì x ≠ 0 nên (x) cũng đúng. Ngược lại nếu (x) đúng thì x ≠ 0, từ đó (x != 0) cũng đúng. Tương tự ta dễ dàng thấy được (x == 0) là tương đương với (!x).

2. Câu lệnh Switch trong C++

Ý nghĩa

Câu lệnh if cho ta khả năng được lựa chọn một trong hai nhánh để thực hiện, do đó nếu sử dụng nhiều lệnh if lồng nhau sẽ cung cấp khả năng được rẽ theo nhiều nhánh. Tuy nhiên trong trường hợp như vậy chương trình sẽ rất khó đọc, do vậy C++ còn cung cấp một câu lệnh cấu trúc khác cho phép chương trình có thể chọn một trong nhiều nhánh để thực hiện, đó là câu lệnh switch.

Cú pháp

switch (biểu thức điều khiển) { case biểu_thức_1: khối lệnh 1 ; break; case biểu_thức_2: khối lệnh 2 ; break; case ……………...: ............... ; break; case biểu_thức_n: khối lệnh n ; break; default: khối lệnh n+1; }

• Biểu thức điều khiển được sử dụng trong một lệnh switch phải có kiểu là integer hoặc liệt kê, hoặc là một trong các kiểu lớp trong đó lớp có một hàm biến đổi đơn tới một kiểu integer hoặc kiểu liệt kê.
• Bạn có thể có bất kỳ số lệnh case nào trong một switch. Mỗi case được theo sau bởi giá trị để được so sánh và một dấu hai chấm.
• biểu_thức_n, là biểu thức hằng, cho một case phải cùng kiểu dữ liệu với biến trong switch, và nó phải là hằng số.
• Khi biến được chuyển tới cùng giá trị với một case nào đó, lệnh theo sau case đó sẽ thực thi tới khi gặp lệnh break.
• Khi gặp lệnh break, switch kết thúc, và dòng điều khiển nhảy tới dòng lệnh tiếp theo của lệnh switch đó.
• Không nhất thiết mỗi case cần phải chứa một lệnh break. Nếu không có lệnh break nào xuất hiện, dòng điều khiển sẽ không tới được case tiếp theo cho tới khi bắt gặp một lệnh break.
• Một lệnh switch có thể có một case mặc định tùy chọn, và phải xuất hiện ở cuối cùng của lệnh switch. Case mặc định này có thể được sử dụng để thực hiện một nhiệm vụ khi không có case nào là đúng (true). Trong trường hợp case mặc định này thì không cần lệnh break.

Cách thực hiện

Để thực hiện câu lệnh switch đầu tiên chương trình tính giá trị của biểu thức điều khiển (btđk), sau đó so sánh kết quả của btđk với giá trị của các biểu_thức_i bên dưới lần lượt từ biểu thức đầu tiên (thứ nhất) cho đến biểu thức cuối cùng (thứ n), nếu giá trị của btđk bằng giá trị của biểu thức thứ i đầu tiên nào đó thì chương trình sẽ thực hiện dãy lệnh thứ i và tiếp tục thực hiện tất cả dãy lệnh còn lại (từ dãy lệnh thứ i+1) cho đến hết (gặp dấu ngoặc đóng } của lệnh switch). Nếu quá trình so sánh không gặp biểu thức (nhánh case) nào bằng với giá trị của btđk thì chương trình thực hiện dãy lệnh trong default và tiếp tục cho đến hết (sau default có thể còn những nhánh case khác).

Trường hợp câu lệnh switch không có nhánh default và btđk không khớp với bất cứ nhánh case nào thì chương trình không làm gì, coi như đã thực hiện xong lệnh switch. Nếu muốn lệnh switch chỉ thực hiện nhánh thứ i (khi btđk = biểu_thức_i) mà không phải thực hiện thêm các lệnh còn lại thì cuối dãy lệnh thứ i thông thường ta đặt thêm lệnh break; đây là lệnh cho phép thoát ra khỏi một lệnh cấu trúc bất kỳ.

Ví dụ

VD1 : Viết chương trình C++ nhập 2 số a và b vào từ bàn phím. Nhập kí tự thể hiện một trong bốn phép toán: cộng, trừ, nhân, chia. In ra kết quả thực hiện phép toán đó trên 2 số a, b.

void main() { float a, b, c ; // các toán hạng a, b và kết quả c char dau ; // phép toán được cho dưới dạng kí tự cout << "Hãy nhập 2 số a, b: " ; cin >> a >> b ; cout << "và dấu phép toán: " ; cin >> dau ; switch (dau) { case '+': c = a + b ; break ; case '−': c = a - b ; break ; case 'x': case '.': case '*': c = a * b ; break ; case ':': case '/': c = a / b ; break ; } cout << setiosflags(ios::showpoint) << setprecision(4) ; // in 4 số lẻ cout << "Kết quả là: " << c ; }

Trong chương trình trên ta chấp nhận các kí tự x, ., * thể hiện cho phép toán nhân và :, / thể hiện phép toán chia.

VD2: Viết chương trình C++ in ra cách đọc của một chữ số: (từ 0 -> 9)

#include < stdio.h > int main() { int chuSo; printf("Nhap chu so: "); scanf("%d", & chuSo); switch (chuSo) { case 0: printf("Khong"); break; case 1: printf("Mot"); break; case 2: printf("Hai"); break; case 3: printf("Ba"); break; case 4: printf("Bon"); break; case 5: printf("Nam"); break; case 6: printf("Sau"); break; case 7: printf("Bay"); break; case 8: printf("Tam"); break; case 9: printf("Chin"); break; default: printf("Khong phai chu so!"); } return 0; }