語句是按次序執行的：同一個函數中第一個語句首先執行，接著執行第二個……當然，少數的程序--包括我們需要編寫的解決書店問題的程序--可以只使用一個次序執行。作為代替，編程語言提供了多種控制結構，允許更加復雜的執行路徑。這一部分將簡單地介紹C++提供的一些控制結構。
練習7：
編譯一個包含錯誤的嵌套注釋的程序。
練習8：
指出下面哪些輸出語句是合法的：
std::cout << "/*";
std::cout << "*/";
std::cout << /* "*/" */;
在你作出判斷之後，編譯這三個語句測試自己的答案。糾正自己遇到的錯誤。
1、while語句
While語句用於迭代執行。我們可以使用while編寫一個程序來計算1到10之間數字的和：
#include <iostream>
int main()
{
int sum = 0, val = 1;
// 持續執行
while
until
val
is greater than 10
while (val <= 10) {
sum += val; // 賦值 sum + val 賦給sum
++val; // 增加 給val加1
}
std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
<< sum << std::endl;
return 0;
}
該程序編譯和執行以後打印出：
Sum of 1 to 10 inclusive is 55
像前面的例子一樣，我們先包含了iostream頭文件並定義了一個main函數。在main函數中我們定義了兩個整型變量：sum保存數字的和，val表示從1到10的值。我們給sum賦了一個初始值0，val的開始值為1。
其中的重要部分是while語句。While的形式如下
while (condition) while_body_statement;
While周期性地測試condition（條件）並執行相關的語句，直到條件為假。
條件是一個表達式，我們可以計算它的值，這樣才能測試其結果。如果結果值非零，那麼條件為真；如果值為零那麼條件為假。
如果條件是真的（表達式計算出的值非零），那麼就執行while_body_statement。在執行while_body_statement之後，再次測試條件。如果條件仍然是真的，那麼就再次執行while_body_statement。While持續執行，要麼測試條件，要麼執行while_body_statement直到條件為假。
在這個程序中，while語句是：
// 持續執行
while
until
val
is greater than 10
while (val <= 10) {
sum += val; // 賦值 sum + val 賦給sum
++val; // 增加 給val加1
}
上面的While中的條件使用小於或等於操作符（<=操作符）來比較val的當前值與10的大小。只要val小於或等於10，我們就執行while的主體。在這種情況下，while的主體是一個包含兩個語句的代碼塊：
{
sum += val; // 賦值 sum + val 賦給sum
++val; // 增加 給va l加1
}
代碼塊是用波浪括號包含的語句序列。在C++中，代碼塊可以用於任何能夠使用語句的位置。代碼塊中的第一個語句使用了復合賦值操作符（+=操作符）。這個操作符把右邊的操作數加上左邊的操作數。它的效果與下面的賦值語句相同：
sum = sum + val; // 賦值 sum + val 賦給sum
因此，第一個語句把val的值與sum的當前值相加，並把結果存放到sum中。
下一個語句
++val; // 增加 給val加1
使用了前綴增量操作符（++操作符）。增量操作符給自己的操作數加1。++val與val = val + 1是相同的。
在執行while主體之後我們再次執行while中的條件。如果（現在已經增加了的）val值仍然小於或等於10，那麼就再次執行while的主體。循環繼續，測試條件和執行主體，直到val不再小於或等於10。
一旦val大於10，我們就跳出while循環並執行while後面的語句。在例子中，語句打印輸出信息，然後返回，終止main程序。
C++程序的縮排和格式化
C++程序的格式在很大程度上是自由的，這意味著波浪括號、縮排、注釋和新行通常對程序的含義是沒有影響的。例如，表示main開始的波浪括號可以與main在同一行，而我們把它放在了下一行，或放在任何我們喜歡的位置。唯一的要求是它必須是main參數列表反括號後面的第一個非空格、非注釋符號。
盡管我們對程序格式化有很大的自由度，但是我們的選擇會影響程序的可讀性。例如，我們可以把main函數寫在一個很長的行中。這種定義盡管是合法的，但是卻難以閱讀。
如何對C或C++程序進行正確的格式化一直存在爭論。我們認為並不是只存在一種正確的樣式。我們傾向於把定義函數邊界的波浪括號放在它們自己的行中。我們傾向於縮排輸入或輸出表達式，這樣操作符可以排列起來，就像我們編寫main函數中的輸出語句一樣。隨著我們的程序越來越復雜，其它一些縮排習慣會清晰起來的。
我們要記住，用其它的方式格式化程序也是可行的。當選擇某種格式樣式的時候，請考慮它對可讀性和理解力的影響。一旦你選擇了某種樣式，就一致性地使用它。
2、for語句
在我們的while循環中，我們使用變量var來控制循環中迭代的次數。每次經過while的時候，都測試val值，然後增加主體中的val值。
使用像val那樣的變量來控制循環是經常用到的，語言也提供了第二種控制結構，叫做for語句，它簡化了管理循環變量的代碼。我們將使用for循環來重新編寫一個計算1到10的和的程序：
#include <iostream>
int main()
{
int sum = 0;
// 計算1到10之間所有數字的和
for (int val = 1; val <= 10; ++val)
sum += val; //等同於sum = sum + val
std::cout << "Sum of 1 to 10 inclusive is "
<< sum << std::endl;
return 0;
}
我們在前面的for循環中定義了sum，並把它設置為零。變量val只在迭代內部使用，並且是作為語句自身的一部分定義的。
For語句
for (int val = 1; val <= 10; ++val)
sum += val; // 等同於 sum = sum + val
有兩個部分：for頭和for主體。頭控制主體執行的次數。頭本身包含三個部分：初始化語句、條件和表達式。在這種情況下，初始語句
int val = 1;定義了一個整型的叫做val的對象並把它的初始值設置為1。初始語句只在進入for的時候執行一次。條件val <= 10比較當前值與10的大小，每次循環的時候都會測試它的值。只要val小於或等於10，就執行for主體。執行主體之後才執行表達式。在這個for中，表達式使用了前綴增長操作符，就是給val的值加上1。在執行表達式之後，for繼續測試條件。如果val的新值仍然小於或等於10，那麼接著執行for循環主體，val的值繼續增長。執行過程一直持續，直到條件失敗為止。
在這個循環中，for主體執行了求和操作：
sum += val; // 等同於 sum = sum + val
上面的主體使用復合賦值操作符把當前的val值增加給sum，並把結果存回sum。
扼要地重述，這個for的全部執行流程是：
1.建立val並把它的初始值設為1。
2.測試val的值是否小於或等於10。
3.如果val小於或等於10就執行for主體，把val加上sum。如果val並非小於或等於10，那麼就終止循環，繼續執行循環後面的第一個語句。
4.增加val的值。
5.重復步驟2中的測試，只要條件為真就繼續它後面的步驟。
請注意：
當我們退出for循環的時候，就再也不能訪問變量val了。在這個循環終止之後不能使用val。但是，並非所有的編譯器都有這個強制條件。
回顧編譯過程
編譯器任務的一部分是檢查程序文本中的錯誤。編譯器不能檢測程序的含義是否正確，但是它可以檢測程序形式的錯誤。下面是編譯器可能檢測到的一些通常的錯誤。
1.語法錯誤。程序員犯了C++語法錯誤。下面的程序演示了通常的語法錯誤；下面行中的每個注釋都描述了錯誤信息：
// error: missing ')' in parameter list for main
int main ( {
// error: used colon, not a semicolon after endl
std::cout << "Read each file." << std::endl:
// error: missing quotes around string literal
std::cout << Update master. << std::endl;
// ok: no errors on this line
std::cout << "Write new master." <<std::endl;
// error: missing ';' on return statement
return 0
}
2.類型錯誤。C++中每個數據條目都有相關的類型。例如10是個整數。單詞"hello"是字符串文本。類型錯誤的例子有給希望接收整型參數的函數傳遞了字符串文本。
3.聲明錯誤。C++中使用的每個名字都必須在使用之前先定義。沒有定義名字通常導致錯誤消息。最常見的聲明錯誤是在訪問類庫中的名字的時候忘了使用std::，或者不注意拼錯了提示符的名稱：
#include <iostream>
int main()
{
int v1, v2;
std::cin >> v >> v2; // error: uses " v "not" v1"
// 不能定義，應該是 std::cout
cout << v1 + v2 << std::endl;
return 0;
}
錯誤消息包含一個行號和編譯器認為的錯誤的描述。按照錯誤報告的次序修改錯誤是很好的經驗。通常一個錯誤會有級聯效應並引起編譯器報告比實際情況多的錯誤。每次修補以後或者至少在修補了少量的明顯錯誤之後，重新編譯代碼也是很好的經驗。這個循環就是眾所周知的編譯－編譯－調試。
練習9：
下面的for循環實現什麼功能？Sum之後的值是多少？
int sum = 0;
for (int i = -100; i <= 100; ++i)
sum += i;
練習10：
編寫一個程序使用for循環統計50到100之間所有數字的和。然後重新使用while編寫一遍。
練習11：
編寫一個程序使用while循環打印從10到0的數字。然後用for重新編寫一次。
練習12：
比較你在前面兩個練習中編寫的循環。使用每種形式都有些什麼優缺點？
練習13：
編譯器對診斷信息的理解是不同的。編寫一些包含了上面討論的普通錯誤的程序。研究編譯器產生的消息，這樣就可以熟習自己遇到的消息，以適應更復雜的程序。
3、if語句
作為對1和10之間的數字求和的邏輯擴展，我們可以計算用戶提供的兩個數字之間所有值的和。我們可以在for循環中直接使用數字，把第一個數字作為下邊界，第二個作為上邊界。但是，如果用戶提供的第一個數字較大，這個策略就失敗了：我們的程序會立即退出for循環。作為代替，我們應該調整范圍，使較大的數字作為上邊界，較小的數字作為下邊界。為了實現這個功能，我們需要辨別哪個數字比較大的途徑。
與多數語言一樣，C++語言也提供了if語句支持條件執行。我們可以使用if語句修改過的求和程序：
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter two numbers:" << std::endl;
int v1, v2;
std::cin >> v1 >> v2; // 讀取輸入
// 把較小的數字作為下邊界，較大的數字作為上邊界
int lower, upper;
if (v1 <= v2) {
lower = v1;
upper = v2;
} else {
lower = v2;
upper = v1;
}
int sum = 0;
// 求下邊界與上邊界之間的數字的和
for (int val = lower; val <= upper; ++val)
sum += val; // sum = sum + val
std::cout << "Sum of " << lower
<< " to " << upper
<< " inclusive is "
<< sum << std::endl;
return 0;
}
如果我們編譯並執行這個程序，並輸入數組7和3，這個程序的輸出信息是：
Sum of 3 to 7 inclusive is 25
這個程序中的大多數代碼與前面例子中的相同。該程序先提示用戶並定義了四個整型變量。接著它從標准的輸入中讀取信息到v1和v2。唯一的新代碼是if語句
// 把較小的數字作為下邊界，較大的數字作為上邊界
int lower, upper;
if (v1 <= v2) {
lower = v1;
upper = v2;
} else {
lower = v2;
upper = v1;
}
這段代碼的效果就是適當地設置upper和lower。其中的if條件測試v1是否小於或等於v2。如果是這樣的，我們就立即執行條件後面的代碼塊。這個代碼塊包含兩個語句，每個語句執行一次賦值操作。第一個語句把v1賦給lower，把v2賦給upper。
如果該條件為假--也就是說v1大於v2--那麼我們就執行else後面的語句。同樣，這個語句也是包含兩個賦值操作的代碼塊。我們把v2賦給lower，把v1賦給upper。
4、讀取未知數量的輸入信息
我們進一步對這個程序進行修改，允許用戶指定一組數字來求和。在這種情況下，我們不知道加上多少個數字。作為代替，我們希望保持讀取數字狀態，直到程序達到輸入信息的末尾。當輸入結束以後，程序給標准輸出寫入它們的和：
練習14：
如果輸入的數字是相等的，這個程序會怎麼辦？
練習15：
編譯和運行這一部分的程序，輸入兩個相等的值。把其輸出值與你預計的值進行對比。解釋兩者之間的不一致。
練習16：
編寫一個程序打印出用戶提供的兩個輸入信息中較大的一個。
練習17：
編寫一個程序讓用戶輸入一系列的數字。打印出一個消息，說明這些數字中有多少個負數。
#include <iostream>
int main()
{
int sum = 0, value;
// 讀取直到文件尾，計算讀取的值
while (std::cin >> value)
sum += value; // 等同於 sum = sum + value
std::cout << "Sum is: " << sum << std::endl;
return 0;
}
如果我們提供給這個程序的輸入信息是：3 4 5 6
那麼輸入結果將會是：
Sum is: 18
像通常一樣，我們先包含了必要的頭文件。Main函數中的第一行定義了兩個變量，分別是sum和value。我們將使用value來保存我們讀取的每個數字，這是在while條件內部實現的：
while (std::cin >> value)
此處發生的操作就是對條件的計算，輸入操作
std::cin >> value
被執行，它的效果是從標准的輸入中讀取下一個數字，把讀取的內容保存到value中。這個輸入操作符返回左邊的操作數。條件測試了這個結果，也就是測試了std::cin。
當我們把istream作為條件的時候，其效果是測試流的狀態。如果流是有效的--也就是說，仍然能夠讀取另外一個輸入--那麼測試是成功的。當我們輸入文件結尾標識或遇到無效的輸入（例如讀取的值不是整數）的時候，istream就變成無效的。Istream處於無效狀態將導致條件失敗。
測試將一直成功並執行while主體，直到我們的確遇到文件尾標識（或其它的輸入錯誤）。它的主體是一個語句，使用了復合賦值操作符。這個操作符把右邊的操作數加到左邊的操作數上。
在鍵盤上輸入文件尾標識
不同的操作系統使用的文件尾標識值不同。在Windows系統上我們通過按control-z--同時按下"ctrl"和"z"來輸入文件尾標識。在Unix系統中（包括Mac OS-X計算機），通常是control-d。
一旦測試失敗了，while就終止了，我們將跳出循環並執行while後面的語句。這個語句打印出sum和endl（它打印出新行並刷新與cout關聯的緩沖器）。最後，我們執行了return（返回），它通常返回0表明成功了。
練習18：
編寫一個程序，提示用戶輸入兩個數字，在標准的輸出中寫入兩個數字之間的所有數字。
練習19：
如果上面的練習中給出的數字是1000和2000會發生什麼情況？修改前面的程序，使它不要在每一行輸出10個以上的數字。
練習20：
編寫一個程序來計算用戶給定的范圍之間的數字的和，略過設置上下邊界的if測試。預計一下如果輸入信息是7和3會發生什麼情況。現在運行程序，並輸入7和3，看看結果是否跟你的預計相同。如果不同，重新研究一個對for和while循環的討論內容，直到理解發生的情況。
