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1、第三章 控制结构第一节 语句级控制结构uu控控制制结结构构:程序员用来规定程序各个成分的执行流程的控制部分。uu语语句句级级控控制制结结构构:语言用来构造各种语句执行顺序的机制。u传统语言的三种语句级控制结构:顺序、选择、重复。一.顺序u顺序运算符；u语句括号begin.end u复合语句二.选择 1.if语句ALGOL 60的选择结构引起二义性if x0 then if x10 then x:=0 else x:=1000PL/1和Pascal的“最近匹配原则”ALGOL 68中if语句的结束符号fi ALGOL 68和Ada对else if 进行缩写 2.多重选择PL/1的select结构
2、SELECT:WHEN(A)S1;WHEN(B)S2;WHEN(C)S3;OTHERWISE S4;END 多种语言的case语句var operator:char;operand1,operand2,result:boolean;case operator of .:result:=operand1 and operand2;+:result:=operand1 or operand2;=:result:=operand1=operand2;end Dijkestra选择结构的非确定性if B1S1 B2 S2 B3 S3 .BN SN其中，Bi是布尔表达式，称为卫哨。若有多个卫哨为真时执行
3、任一Si。三.重复 1.计数器制导 当预先知道重复次数时,在循环计数器值的有限集合上重复。FORTRAN的DO循环中,用标号控制循环体 DO 7 I=1，10 A（I）=0 B（I）=07 CONTINUEPascal的for 语句u计数重复的值可在任何有序集上ufor.toufor.downtou在循环外循环控制变量的值无定义2.条件制导 while 循环：描述0或任意多次的重复 repeat until循环：至少一次以上的重复 ALGOL 68循环的一般形式：for i from j by k to m while b do.od Ada 的循环结构 loop /*可以在loop前加重复说
4、明*/循环体(语句序列)end loop;u重复说明可以是：while 或 for in 或 for in reverse u可由exit或exit when终止循环Dijkstra的卫哨命令表示法do B1S1 B2S2 .BNSNod四.语句级控制结构讨论u顺序、选择、重复是一定意义的抽象u关于goto语句的讨论u控制结构的选择五.用户定义控制结构 如：Pascal的计数控制变量可以是枚举类型第二节 单元级控制结构uu单单元元级级控控制制结结构构:规定程序单元之间控制流程的机制u四种单元级控制结构:显式调用,异常处理,协同程序,并发单元一.显式调用从属单元 1.调用方式 由调用语句使用被调
5、用单元的名字来进行调用 2.参数的两种绑定方式位置绑定 关键字绑定subprogram S(F1,F2,FN);endu位置绑定:call S(A1,A2,AN)call S(A1,A3,A8,A10)u关键字绑定:call S(A1=F1,A3=F3,A8=F8,A10=F10)3.副作用 对非局部环境的修改 副作用降低了程序的可读性 副作用限制了数学运算律的使用 如:w:=x+f(x,y)+z 副作用影响目标代码的优化 如:u:=x+z+f(x,y)+f(x,y)+x+zx、y为变参z为全局变量 4.别名 在单元激活期间,两个变量表示(共享)同一数据对象FORTRAN的EQUIVALENC
6、E语句Pascal的变参使得形参和实参共享同一数据对象procedure swap(var x,y:integer);begin x:=x+y;y:=x-y;x:=x-y;end;调用swap(a,a);swap(bi,bj);若i=jswap(p,q);若p、q指向同一数据对象 变参和全局变量表示同一数据对象时，也会引起别名procedure swap(var x:integer);/*a是全局变量*/begin x:=x+a;a:=x-a;x:=x-a;end;调用swap(a);将产生不正确的结果 别名也影响编译器生成优化的代码 a:=(x-y*z)+w b:=(x-y*z)+u别名的消
7、除 .废除可能引起别名的结构 .限制使用指针、变参、全局变量、数组等二.隐式调用单元异常处理 异常是指导致程序正常执行中止的事件，要靠发信号来引发，用异常条件来表示。有关异常处理的主要问题：（1）异常如何说明说明说明说明，它的作用域是什么？（2）异常如何发生发生发生发生（或如何发信号）？（3）发出异常信号时，如何规定要执行的单元（异常处理处理处理处理程序）？（4）发出异常时，如何绑定绑定绑定绑定相应的异常处理程序？（5）处理异常之后，控制流程流程流程流程转向何处？1.PL/1异常处理 异常的说明 ON 异常的引发 SIGNAL语言预定义了一些异常，如 ZERODIVIDE异常名可多次说明,以最
8、新一个为准ON ZERODIVIDE BEGIN END可用“NO”限定异常的范围(NO ZERODIVIDE):BEGIN END2.CLU的异常处理 处理方法 .当过程P引发一个异常时,只能将其信号传送给调用P的过程。这样做的目的使程序有良好的结构，但在表达力方面要弱一些。.发信号的过程被终止,而不再恢复。过程内可以发信号的那些异常必须在过程头加以说明 coca_cola=proc(a:int,s:string)returns(int)signals(zero(int),overflow,had_format(string)异常处理程序静态绑定于调用者 exceptend其中，的形式是 w
9、hen:when:3.Ada的异常处理异常的说明类似于变量的类型说明PECULIAR,BUFFER_FULL,ERROR:exception;程序单元可以显式引发异常 raise;异常处理程序紧跟在子程序、程序包或分程序之后begin;exception when HELP=;when DESPERATE=;end;若引发异常的单元为异常提供处理程序,控制将直接转移到那个处理程序,一旦处理程序执行完后,引发异常的单元也终止 若当前执行的单元U并未提供相应的异常处理程序,异常将被传播传播传播传播:若U是一个分程序,那么终止U的执行,并在包围U的单元内隐式引发这个异常;若U是一个程序包体,那么异常传传传传播播播播给包含这个程序包说明的单元