16. Оператор цикла for (цикл со счетчиком).
Оператор for обеспечивает циклическое повторение некоторого оператора (в частности, составного оператора) заданное число раз. Повторяемый оператор называется телом цикла. Повторение цикла обычно определяется некоторой управляющей переменной (счетчиком), которая изменяется при каждом выполнении тела цикла. Повторение завершается, когда управляющая переменная достигает заданного значения.
Синтаксис структуры for:
for (выражение 1; выражение 2; выражение 3) оператор;
где выражение 1 задает начальное значение переменной, управляющей циклом, выражение 2 является условием продолжения цикла, а выражение З изменяет управляющую переменную.
Структура for работает следующим образом. Сначала выполняется выражение1 (оно может состоять и из ряда выражений, разделенных запятой т.е. может использоваться операция последования). Это выражение задает начальные значения переменной (или переменных) цикла. Затем проверяется выражение2 — условие продолжения цикла. Если условие истинно (возвращает true — ненулевое значение), то выполняется тело цикла — оператор, записанный в структуре for. После завершения тела цикла выполняется выражениеЗ, определяющее обычно изменение переменной цикла. Затем опять проверяется условие, записанное как выражение2, и при истинности этого условия выполнение цикла продолжается. Как только в каком-нибудь цикле выражение2 вернет false (нулевое значение), цикл прерывается и управление передается оператору, расположенному следом за структурой for.
Приведем примеры использования цикла for. Следующие операторы вычисляют максимальное значение и сумму элементов, расположенных в массиве целых чисел Data размерностью 10:
int Max, Sum;
Max = Sum = Data[0];
for(int i = 1; i < 10; {
if (Data[i] > Max) Max = Data[i];
Sum += Data[i];
}
Здесь первое выражение в структуре for вводит целую переменную i, являющуюся счетчиком циклов, и инициализирует ее значением 1. Второе выражение проверяет условие завершения цикла. В данном случае цикл должен завершиться, когда переменная i, используемая в теле цикла как индекс массива, примет значение, большее 9. Третье выражение структуры for увеличивает после каждого выполнения цикла значение i на 1 с помощью операции инкремента.
В данном случае переменная i объявлена в заголовке структуры for. Значит ее область действия только эта структура. После завершения циклов переменная i удаляется из памяти.
Теперь рассмотрим пример использования в структуре for операции запятая. Пусть в приведенном выше примере нам надо найти только сумму элементов массива. Тогда, если объявить переменные i и Sum до начала цикла, собственно цикл можно весь разместить в заголовке структуры for:
int Sum,i;
for(Sum = Data[0],i = 1; i < 10; Sum += Data[i++]);
В этом примере первое выражение структуры for включает в себя два оператора, разделенных операцией запятая и задающих начальные значения переменной Sum, накапливающей сумму, и переменной цикла i. Третье выражение структуры for объединяет в одном операторе формирование суммы и постфиксный инкремент переменной цикла i. После структуры for стоит точка с запятой, что означает пустое тело цикла.
В приведенных примерах переменная цикла увеличивалась на единицу при каждом цикле. Можно, конечно, организовывать циклы с уменьшением переменной.
Операторы цикла for могут быть вложенные. Следующий пример содержит три вложенных цикла for, осуществляющих вычисление матрицы Mat, равной произведению двух квадратных матриц Matl и Mat2 размером M на M. Все матрицы представлены двумерными массивами. Формула для вычисления:
int I, J, K, X;
for(I = 1; I <= M;
for(J = 1; J <= M; J++)
{
X = 0;
for(K = 1; K <= M; K++)
X += Mat1[I][K] * Mat2[K][J];
Mat[I][J] = X;
}
