C++编程基础：测试与循环详解

"C++基础讲义——2" 本讲义主要涵盖了C++编程中的测试与循环（Testing and Looping）相关的基础知识，适用于加拿大蒙特利尔协和大学计算机本科专业的C++培训课程。以下是讲义内容的详细解读： 2.1 条件（Conditions） 在C++中，条件是能够评估为真或假的表达式。布尔类型（bool）是C++标准定义的一种数据类型，它有且仅有两个值：true 和 false。布尔类型还提供了逻辑运算符，如表中所示： - 逻辑与（conjunction）：∧ 相对应的是 C++ 的 && 运算符，用于判断两个表达式是否同时为真。 - 逻辑或（disjunction）：∨ 相对应的是 C++ 的 || 运算符，如果至少有一个表达式为真，则结果为真。 - 逻辑非（negation）：¬ 相对应的是 C++ 的 ! 运算符，用于反转一个布尔值。 2.2 条件表达式（Conditional Expressions） 条件表达式通常用于三元运算符（?:），其形式为 `condition ? expr1 : expr2`。如果`condition`为真，表达式返回`expr1`的结果；否则返回`expr2`的结果。 2.3 循环（Loops） 循环是程序控制流的重要组成部分。C++中有多种类型的循环结构，如： - `for`循环：通常用于已知循环次数的情况，如初始化、条件检查和递增/递减操作都在循环头中定义。 - `while`循环：在循环体执行前检查条件，只要条件为真，就会继续执行循环体。 - `do-while`循环：与`while`类似，但检查条件在循环体执行后，因此至少会执行一次循环体。 2.4 示例：计算帧（Example: Computing the Frame） 这部分可能涉及了如何使用循环来处理图像帧或时间序列数据的计算问题。 2.5 计数（Counting） 计数通常在循环中实现，例如用变量跟踪循环次数或进行索引操作。 2.6 循环设计（Loop Design） 良好的循环设计对于编写高效和易于理解的代码至关重要。这可能涵盖了如何选择合适的循环类型，如何避免无限循环，以及如何优化循环性能。 2.7 断言（Assertions） 断言是一种调试工具，用于在代码中设置条件检查，如果条件不满足，程序将停止运行并显示错误信息。使用断言可以在开发阶段尽早发现逻辑错误。 2.8 大O表示法（Order Notation） 大O表示法用于描述算法的时间复杂度，帮助分析算法效率。它可以提供对程序运行时间增长速度的估计。 讲义强调，虽然编程尚未达到工程学的成熟度，但我们仍应尽可能使用系统化技术来编写循环，而不是依赖猜测，特别是在2.3节中介绍的循环编码技术。 这份讲义为初学者提供了C++编程中条件判断和循环控制的基础知识，并探讨了这些概念在实际编程中的应用。通过学习这些内容，学生将能够更好地理解和编写控制流程复杂的C++程序。