Структура множественного выбора switch.

Мы уже знакомы с конструкцией, анализирующей условия - конструкцией if, а также с тернарным оператором. Еще один оператор выбора - оператор switch. Представьте, что необходимо написать программу, в которой используется меню, состоящее из пяти пунктов. Например, маленькое приложение для малышей, умеющее складывать, вычитать и т. п. Можно реализовать обработку выбора с помощью лесенки if else if, вот так:

# include <iostream> using namespace std; void main(){ // объявление переменных и ввод значения с клавиатуры float A,B,RES; cout<<"Enter first digit:\n"; cin>>A; cout<<"Enter second digit:\n"; cin>>B; // реализация программного меню char key; cout<<"\nSelect operator:\n"; cout<<"\n + - if you want to see SUM.\n"; cout<<"\n - - if you want to see DIFFERENCE.\n"; cout<<"\n * - if you want to see PRODUCT.\n"; cout<<"\n / - if you want to see QUOTIENT.\n"; //ожидание выбора пользователя cin>>key; if(key=='+') { // если пользователь выбрал сложение RES=A+B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; } else if(key=='-'){ // если пользователь выбрал вычитание RES=A-B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; } else if(key=='*'){ // если пользователь выбрал умножение RES=A*B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; } else if(key=='/'){ // если пользователь выбрал деление if(B){ // если делитель не равен нулю RES=A-B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; } else{ // если делитель равен нулю cout<<"\nError!!! Divide by null!!!!\n"; } } else{ // если введенный символ некорректен cout<<"\nError!!! This operator isn't correct\n"; } }

Вышеописанный пример вполне корректен, но несколько громоздко выглядит. Данный код можно значительно упростить. именно для этого используется switch. Он позволяет сравнить значение переменной с целом рядом значений и, встретив совпадение, выполнить определенное действие.

Общий синтаксис и принцип действия.

Для начала рассмотрим общий синтаксис оператора:

switch(выражение){ case значение1: действие1; break; case значение2: действие2; break; case значение3: действие3; break; ...... default: действие_по_умолчанию; break; }

Давайте проанализируем данную форму записи:

1. Выражение - те данные, которые необходимо проверить на соответствие. Здесь может указываться переменная (но только типа char или целочисленная), либо выражение, результатом которого являются целочисленные данные.

2. case Значение1, case значение2, case значение3 - Целочисленные или символьные постоянные значения с которыми сверяется выражение.

3. Действие1, действие2, действие3 - Действия, которые должны выполниться, если значение выражения совпало со значением case.

4. Если произошло совпадение и благополучно выполнилось действие связанное с совпавшим case, switсh заканчивает свою работу и программа переходит на следующую строку за закрывающейся фигурной скобкой оператора switch. За данную функцию отвечает оператор break именно он останавливает выполнение switch.

5. Если в ходе анализа совпадений не произошло срабатывает секция default и выполняется действие_по_умолчанию. Оператор default является аналогом оператора else.

Исходя из вышеописанных утверждений схема работы оператора switch выглядит так:

Теперь давайте посмотрим, каким образом можно упростить приведенный в начале темы пример.

Оптимизация примера.

# include <iostream> using namespace std; void main(){ // объявление переменных и ввод значения с клавиатуры float A,B,RES; cout<<"Enter first digit:\n"; cin>>A; cout<<"Enter second digit:\n"; cin>>B; // реализация программного меню char key; cout<<"\nSelect operator:\n"; cout<<"\n + - if you want to see SUM.\n"; cout<<"\n - - if you want to see DIFFERENCE.\n"; cout<<"\n * - if you want to see PRODUCT.\n"; cout<<"\n / - if you want to see QUOTIENT.\n"; //ожидание выбора пользователя cin>>key; //проверяется значение переменной key switch(key){ case '+': // если пользователь выбрал сложение RES=A+B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; break; // остановка switch case '-': // если пользователь выбрал вычитание RES=A-B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; break; // остановка switch case '*': // если пользователь выбрал умножение RES=A*B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; break; // остановка switch case '/': // если пользователь выбрал деление if(B){ // если делитель не равен нулю RES=A-B; cout<<"\nAnswer: "<<RES<<"\n"; } else{ // если делитель равен нулю cout<<"\nError!!! Divide by null!!!!\n"; } break; // остановка switch default: // если введенный символ некорректен cout<<"\nError!!! This operator isn't correct\n"; break; // остановка switch } }

Как видите, код теперь выглядит гораздо проще и его удобнее читать.

Оператор switch достаточно прост в обращении, однако необходимо знать некоторые особенности его работы:

1. Если в case используются символьные значения, они должны указываться в одинарных кавычках, если целочисленные, то без кавычек.

2. Оператор default может располагаться в любом месте системы switch, выполняться он все равно будет в том случае, если нет ни одного совпадения. Однако правилом "хорошего тона" является указывать default в конце всей конструкции.

switch(выражение){ case значение1: действие1; break; case значение2: действие2; break; default: действие_по_умолчанию; break; case значение3: действие3; break; }

3. После самого последнего оператора в списке (будь то case или default) оператор break можно не указывать.

switch(выражение){ case значение1: действие1; break; case значение2: действие2; break; default: действие_по_умолчанию; break; case значение3: действие3; }

switch(выражение){ case значение1: действие1; break; case значение2: действие2; break; case значение3: действие3; break; default: действие_по_умолчанию; }

4. Оператор default можно вообще не указывать, в случае, если не найдется совпадений, просто ничего не произойдет.

switch(выражение){ case значение1: действие1; break; case значение2: действие2; break; case значение3: действие3; break; }

5. В случае, если необходимо выполнять один и тот же набор действий для разных значений проверяемого выражения, можно записывать несколько меток подряд. Рассмотрим пример программы, которая переводит систему буквенных оценок в цифровые.

# include <iostream> using namespace std; void main(){ // объявление переменной, для хранения буквенной оценки char cRate; // просьба ввести буквенную оценку cout<<"Input your char-rate\n"; cin>>cRate; //анализ введенного значения switch (cRate) { case 'A': case 'a': // оценка A или a равноценна 5 cout<<"Your rate is 5\n"; break; case 'B': case 'b': // оценка B или b равноценна 4 cout<<"Your rate is 4\n"; break; case 'C': case 'c': // оценка C или c равноценна 3 cout<<"Your rate is 3\n"; break; case 'D': case 'd': // оценка D или d равноценна 2 cout<<"Your rate is 2\n"; break; default: // остальные символы некорректны cout<<"This rate isn't correct\n"; } }

Пример примечателен тем, что с помощью идущих подряд case достигается регистронезависимость. То есть, неважно, какую именно букву введет пользователь - заглавную или строчную.

Распространенная ошибка.

Всё самое главное об операторе switch сказано, осталось лишь получить информацию о том, с какой проблемой может столкнуться программист, используя данный оператор.

Если случайно пропустить break в любом блоке case, кроме последнего, и этот блок в последствии отработает, то выполнение switch не остановиться. Тот блок оператора case, который будет идти вслед за уже выполнившимся, так же выполниться без проверки.

Пример ошибки.

# include <iostream> using namespace std; void main(){ // реализация программного меню int action; cout<<"\nSelect action:\n"; cout<<"\n 1 - if you want to see course of dollar.\n"; cout<<"\n 2 - if you want to see course of euro.\n"; cout<<"\n 3 - if you want to see course of rub.\n"; //ожидание выбора пользователя cin>>action; //проверяется значение переменной action switch(action){ case 1: // если пользователь выбрал доллар cout<<"\nCource: 5.2 gr.\n"; break; // остановка switch case 2: // если пользователь выбрал евро cout<<"\nCource: 6.2 gr.\n"; //break; закомментированна остановка switch case 3: // если пользователь выбрал рубли cout<<"\nCource: 0.18 gr.\n"; break; // остановка switch default: // если выбор некорректен cout<<"\nError!!! This operator isn't correct\n"; break; // остановка switch } }

Ошибка произойдет в том случае, если будет выбран 2 пункт меню. В case со значением 2 закомментирован оператор остановки break. На экране результат такой ошибки выглядит следующим образом:

Select action: 1 - if you want to see course of dollar. 2 - if you want to see course of euro. 3 - if you want to see course of rub. 2 Cource: 6.2 gr. Cource: 0.18 gr. Press any key to continue

Кроме необходимой информации на экране показалось то, что находилось в блоке case, располагающемся после ошибочной конструкции. Следует избегать таких опечаток, так как они приводят к ошибкам на этапе выполнения.

В сегодняшнем уроке мы с вами познакомились с операторами, позволяющими производить анализ каких-либо данных. Теперь вы можете переходить к выполнению домашнего задания, а так же закрепить теоретические знания пройдя тест. Желаем удачи!!!!