第5章-循环和关系表达式
主要知识点：递增/递减运算符。
5.1 for循环
cout.setf(ios_base::boolalpha)：通常，cout在显示bool值之前都会转换成int，此函数设置了一个标记，命令cout显示true或false，而非1或0。
递增/递减运算符
分为前缀（prefix）++i，后缀（postfix）i++。
- 前缀函数：先加后用。将值
i加1，然后把i+1赋给i； - 后缀函数：先用再加。把
i复制一个副本，将副本的值加1，然后把副本的值i+1赋给i。
从上面也可以看出，前缀的速度要比后缀高。后缀是比较难理解的，我们结合例子去解释：
int a = 20;
int b = 20;
cout << a << " " << b << endl; // 20 20
cout << a++ << " " << ++b << endl; // 20 21
cout << a << " " << b << endl; //21 21
第4行其实可以先int c = a++;，便可以写成cout << c ...，也就是输出的是c的值，那么为什么c是20而不是21呢？
首先从运算的优先级上讲，递增运算高于赋值操作，所以a先复制一个副本并+1，但是什么时候把这个副本值赋给a呢？执行完顺序点！接下来引入副作用和顺序点。
- 副作用（side effect）：计算表达式时对某些东西，比如存在变量中的值进行了修改；
- 顺序点（sequence point）：程序执行过程中的一个点，在进入下一步之前要确保对所有的副作用进行了评估。C++中，分号就是一个顺序点，意味着程序处理下一条语句前，赋值运算符和递增/递减运算符的所有修改必须完成。
所以对于int c = a++;来说，后缀操作只能执行到副本+1这一步，之后就要执行把值a赋给c这步，而此时a的值仍是20，所以c的值也是20。
程序在执行完第4行后，要对所有的副作用进行评估，便会把副本+1的结果赋给a，执行完第4行后，a的值更新为了21。也就是说：顺序点执行完成后，后缀运算才会把副本+1的值赋给本身。
++b就没有上面那么麻烦了，执行完后就会直接更新b的值。
对于for循环的自增操作，比如for(int i=0; i<10; i++)，我们可以看到括号里是用的分号隔开，这意味着每个表达式的末尾是个顺序点，所以执行完i++后，就完成了把副本+1的值赋给i的这个过程。
递增/递减和while循环
int guests = 0;
while(guests++ < 10)
cout << guests << endl;
// output: 1,2,3...9,10
首先guests++ < 10的末尾是个顺序点，当guests=0是，执行完这个顺序点guests=1，传给下面的cout打印；直到guests=9，执行完顺序点后guests=10，此时便不符合guests++ < 10这个条件了，程序结束。
递增/递减和指针
这里主要涉及优先级问题，
- 前缀递增/递减和
*运算符的优先级相同，故整体上从右向左结合； - 后缀递增/递减优先级高于前缀，自然也高于
*。
设pt->arr[0]，可以总结如下：
| 常见类型 | 解释 |
|---|---|
*++pt; |
先运算++pt，则pt->arr[1]，然后取arr[1]的值 |
++*pt; |
先取*pt即arr[0]的值，然后++arr[0] |
(*pt)++; |
括号优先级最高，所以先取*pt即arr[0]的值，然后arr[0]++ |
*pt++; |
先执行pt++，结合上文此时pt->arr[0]，然后取arr[0]的值，这句执行完后（顺序点）才有pt->arr[1] |
语句块和变量
如果在一个语句块内声明一个变量，而外部语句块中也有一个这种变量，如下面所示：
int x = 10;
{
cout << x << endl; // 10
int x = 100;
cout << x << endl; // 100
}
cout << x << endl; // 10
从第4行声明新变量开始，到这个语句块结束，新变量将隐藏旧变量。结束后该变量再次可见。
逗号运算符和字符串翻转
#include <iostream>
int main() {
using namespace std;
cout << "Enter a word: " << endl;
string word;
cin >> word;
char temp;
int i, j;
for (j=0, i=word.size()-1; j<i; --i, ++j) {
temp = word[i];
word[i] = word[j];
word[j] = temp;
}
cout << word << "
Done!";
return 0;
}
执行效果：输入stressed，输出desserts。这个代码在string类有更好的实现方式，但现阶段可以先参考这个使用。
第10行中使用逗号同时操作i和j，这是逗号运算符。允许把两条或更多语句放在C++语法只允许放一个表达式的地方。第10行的本质是把这两个合成为1个。
也可以这样写int j=0, i=word.size()-1;也能取得同样的效果，但这里的,就是列表分隔符，而不是逗号运算符。同样的还有第9行中，int i, j同时初始化i和j，也是分隔列表中的变量。
逗号运算符有如下三个特点：
- 逗号运算符是个顺序点。先确保第一个表达式，然后计算第二个表达式。
i=20, j=2*i则有i=20, j=40； - 逗号表达式的值是第二部分。比如上面的表达式的值就是40，转换成bool类型为true；
- 逗号运算符的优先级是最低的。
(cat=70), 240执行括号中的表达式，240没什么作用。
cat=(70, 240)：这个表达式结合上面的第二点，cat=240。
关系运算符
x+3 < y-2等价于(x+3) < (y-2)。这是因为关系运算符的优先级低于算术运算符。
字符串的比较
我们可以使用string和char[]来使用字符串。string在比较字符串时，比如string word;，我们可以word == "mate"来获得结果。
但是如果是字符数组（我们也称为“C-风格字符串”），比如char word[20];，word代表的是数组的地址，而字符串也是地址，所以word == "mate"的意思是判断这两个的地址是否相同，答案肯定是不相等。
对于C-风格字符串，我们要使用srcmp()，已知str1和str2，则结果如下：
| str1和str2关系 | strcmp(str1, str2) |
|---|---|
| str1 = str2 | 0 |
| str1 != str2 | 非0 |
| str1在str2前面 | <0 |
| str1在str2后面 | >0 |
有关这个函数的使用，下面这个例子是匹配相等的例子：
char word[5] = "?ate";
for (char ch='a'; strcmp(word, "mate"); ch++) {
cout << word << endl;
word[0] = ch;
}
cout << "After the loop, word is " << word << endl;
由于strcmp的结果在不相等时不为0，不管其为正还是负，其bool类型都为true。
因为C-风格字符串是通结尾处的空值字符（ ）定义的，而不是所在的数组的长度定义的，所以即便两个字符串存储在长度不同的数组中，结果也有可能是相通的，比如下面这种情况也会被认为是相等：
char big[80]="Daffy";char little[6]="Daffy";
关系运算符不能用来比较字符串，但是可以用来比较字符，因为char型字符对应于ASCII字符集的值，比如下面这个例子：
for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
cout << ch;
5.2 while循环
for循环和while循环几乎是等效的，但一般在使用过程中，for循环来为循环计数，而在无法预知循环将要执行的次数时，一般使用while循环。
延时循环
为了让程序等待一段时间，可以这样写：
long wait = 0;
while (wait<10000)
wait++;
但是这样的缺陷是不同平台的执行时间不同，更高性能的平台可能根本察觉不到等待，甚至有的编译器灰自动跳过这个循环。解决方法是使用系统时钟。
函数clock()的返回结果是：程序开始执行后所用的系统时间，但是返回的时间的不一定是秒，且格式可能是long，也可能是unsigned long或其它类型。为了解决这个问题，需要使用头文件ctime。
其定义了一个CLOCKS_PER_SEC，该常量等于每秒钟包含的系统时间单位数，即用秒数乘以这个常数=以系统时间单位为单位的时间。其次，ctime规定了clock_t作为clock()返回类型的别名，所以不管返回的是long还是别的类型，我们只需要使用这个clock_t而不需要纠结到底是什么类型。
使用举例：
#include <iostream>
#include <ctime>
int main() {
using namespace std;
float secs;
cin >> secs;
clock_t deleay = secs*CLOCKS_PER_SEC;
cout << "startinga
";
clock_t start = clock();
while(clock() - start < deleay)
;
cout << "done!" << endl;
return 0;
}
类型别名
建立别名有两种方式：
- 预处理器：
#define BYTE char预处理器在编译程序时用char替换所有的BYTE； typedef char byte设置byte为char的别名，typedef char * byte_pointer为声明byte_pointer为char指针。
这两方式的区别：
#define FLOAT_POINTER float *
FLOAT_POINTER pa, pb;
编译器会转换成float * pa, pb;这样代表了pa是个指针，而pb只是个float类型。而使用typedef不会出现这样的问题。
5.3 do-while循环
5.4 基于范围的for循环
写法如下：
double prices[5] = {4.4, 5.5, 3, 5, 6};
for (double x : prices)
cout << x << endl;
// 若要修改数组的元素，需要这样写；
for (double &x : prices)
x = x*0.8;
5.5 循环和文本输入
使用cin进行输入控制
char ch;
int count = 0;
cin >> ch;
while(ch != '#') { // '#'又被称为“哨兵字符”；
cout << ch;
++count;
cin >> ch;
}
cout << "
Count number: " << count << endl;
测试：
cd Users#test
cdUsers
Count number: 7
可见，输入中的空格在输出是被省略且没有被计算进计数中。这是因为cin会忽略空格和换行符。为了修改这个问题，我们可以使用cin.get(ch)。
char ch;
int count = 0;
cin.get(ch);
while(ch != '#') { // '#'又被称为“哨兵字符”；
cout << ch;
++count;
cin.get(ch);
}
cout << "
Count number: " << count << endl;
测试结果：
cd Users#test
cd Users
Count number: 8