6.1.4　else if结构

你已经看到，测试两个可能的条件（任何数不是偶数，就是奇数；任何年份或者是闰年，或者不是）时，else语句是如何工作的。然而，必须制定的程序设计选择并不总是这么明确。考虑以下任务：编写一个程序，在用户键入的数小于0时显示-1；在此数等于0时显示0；在大于0时显示1（这实际上是所谓的sign函数的一种实现）。显然，在这种情况下，必须做3次测试以确定键入的数是否是负数、0或正数。此时，简单的if-else结构就不再适用。当然，在这种情况下，总是可以使用3条独立的if语句，但这种解决方案并不总是可行的，特别是在做出测试并非相互排斥的时候更是如此。

通过向else子句添加一条if语句，就能处理这种情况。我们提到过，在else子句之后的语句可以是任何合法的Objective-C程序语句，为什么不能是另一条if语句呢？因此，在一般情况下，可编写以下形式：

if（expression 1）

program statement 1

else

if（expression 2）

program statement 2

else

program statement 3

这种形式有效地扩展了if语句，使其从双值逻辑判定变成了3个值的逻辑判定。可以用刚才显示的方式继续向else子句添加if语句，以便有效地将这种选择扩展成n个值的逻辑判定。

上述结构的使用相当频繁，它通常称作else if结构，其格式经常与上面显示的不同，例如：

if（expression 1）

program statement 1

else if（expression 2）

program statement 2

else

program statement 3

后面这种格式提高了语句的可读性，并使做出的具有3个路线的选择更加清晰。之后的程序通过实现前面讨论的sign函数说明了else if结构的使用。

代码清单6-6

//Program to implement the sign function

import＜Foundation/Foundation.h＞

int main（int argc, char*argv[]）

{

NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePool alloc]init]；

int number, sign；

NSLog（@“Please type in a number：）；

scanf（“i”，＆number）；

if（number＜0）

sign=-1；

else if（number==0）

sign=0；

else//Must be positive

sign=1；

NSLog（@“Sign=%i”，sign）；

[pool drain]；

return 0；

}

代码清单6-6输出

Please type in a number：

1121

Sign=1

代码清单6-6输出（重新运行）

Please type in a number：

-158

Sign=-1

代码清单6-6输出（重新运行）

Please type in a number：

0

Sign=0

如果输入的数小于0，将给sign指派值-1；如果此数等于0，将给sign指派0；否则，这个数一定大于0，因此给它指派值1。

下面的程序分析从终端键入的字符，并根据字母符号（a～z或A～Z）、数字（0～9）或特殊字符（其他任何字符）将其分类。要从终端读取单个字符，需要在scanf调用中使用格式字符%c。

代码清单6-7

//This program categorizes a single character

//that is entered from the keyboard

import＜Foundation/Foundation.h＞

int main（int argc, char*argv[]）

{

NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePool alloc]init]；

char c；

NSLog（@“Enter a single character：）；

scanf（“c”，＆c）；

if（（c＞=‘a’＆＆c＜=‘z’）||（c＞=‘A’＆＆c＜=‘Z’））

NSLog（@“Its an alphabetic character.”）；

else if（c＞=‘0’＆＆c＜=‘9’）

NSLog（@“Its a digit.”）；

else

NSLog（@“Its a special character.”）；

[pool drain]；

return 0；

}

代码清单6-7输出

Enter a single character：

＆

Its a special character.

代码清单6-7输出（重新运行）

Enter a single character：

8

Its a digit.

代码清单6-7输出（重新运行）

Enter a single character：

B

Its an alphabetic character.

读入字符之后构建的第一个测试确定了char变量c是否是字母符号。这项工作通过测试该字符是否是小写字母或大写字母来完成。测试的前半部分由以下表达式组成：

（c＞=‘a’＆＆c＜=‘z’）

如果c位于字符‘a’和‘z’之间，表达式为TRUE；就是说，如果c是小写字母，表达式为TRUE。测试的后半部分由下面这个表达式组成：

（c＞=‘A’＆＆c＜=‘Z’）

如果c位于字符‘A’和‘Z’之间，表达式为TRUE；就是说，如果c是大写字母，表达式为TRUE。这些测试适用于以ASCII的格式存储字符的计算机系统上。

如果变量c是字母符号，且第一个if测试获得成功，将显示消息“Its an alphabetic character.”。如果测试失败，将执行else if子句。这个子句确定此字符是否为数字。注意，这个测试将字符c和字符‘0’和‘9’进行比较，而不是整数0和9。这是因为字符是从终端读入的，并且字符‘0’到‘9’不同于数字0到9。事实上，在ASCII中，字符‘0’在内部实际表示为数字48，字符‘1’表示为49，依此类推。

如果c是数字字符，将显示短语“Its a digit.”。否则，如果c不是字母符号并且不是数字字符，将执行最后的else子句，并在终端显示短语“Its a special character.”。然后，程序就会结束。

应该注意到，尽管此处使用scanf读取单个字符，但键入字符之后仍需按下Enter键以便向程序发送输入。一般来说，无论何时从终端读入数据，在按下Enter键之前，程序都不会看到在数据行键入的任何数据。

假设在下一个例子中希望编写程序，允许用户使用以下形式键入简单的表达式：number operator number程序将计算表达式并在终端显示结果。可以识别的运算符是普通的加法、减法、乘法和除法运算符。在这里使用第4章“数据类型和表达式”的代码清单4-6中的Calculator类。因此，每个表达式都向计算器进行计算。

以下程序使用具有多个else if子句的大型if语句来确定要执行的运算。

注意最好使用标准库中的例程islower和isupper，并彻底避免内部表示问题。为此，需要在程序中包含程序行#import＜ctype.h＞。然而，放到这里只是为了说明的目的。

代码清单6-8

//Program to evaluate simple expressions of the form

//number operator number

//Implement a Calculator class

import＜Foundation/Foundation.h＞

@interface Calculator：NSObject

{

double accumulator；

}

//accumulator methods

-（void）setAccumulator：（double）value；

-（void）clear；

-（double）accumulator；

//arithmetic methods

-（void）add：（double）value；

-（void）subtract：（double）value；

-（void）multiply：（double）value；

-（void）divide：（double）value；

@end

@implementation Calculator

-（void）setAccumulator：（double）value

{

accumulator=value；

}

-（void）clear

{

accumulator=0；

}

-（double）accumulator

{

return accumulator；

}

-（void）add：（double）value

{

accumulator+=value；

}

-（void）subtract：（double）value

{

accumulator-=value；

}

-（void）multiply：（double）value

{

accumulator*=value；

}

-（void）divide：（double）value

{

accumulator/=value；

}

@end

int main（int argc, char*argv[]）

{

NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePool alloc]init]；

double value1，value2；

char operator；

Calculator*deskCalc=[[Calculator alloc]init]；

NSLog（@“Type in your expression.”）；

scanf（“lf%c%lf”，＆value1，＆operator，＆value2）；

[deskCalc setAccumulator：value1]；

if（operator==‘+’）

[deskCalc add：value2]；

else if（operator==‘-’）

[deskCalc subtract：value2]；

else if（operator==‘*’）

[deskCalc multiply：value2]；

else if（operator==‘/’）

[deskCalc divide：value2]；

NSLog（@“.2f”，[deskCalc accumulator]）；

[deskCalc release]；

[pool drain]；

return 0；

}

代码清单6-8输出

Type in your expression.

123.5+59.3

182.80

代码清单6-8输出（重新运行）

Type in your expression.

198.7/26

7.64

代码清单6-8输出（重新运行）

Type in your expression.

89.3*2.5

223.25

scanf调用指定了要读入到变量value1、operator和value2中的3个值。double值可用%If格式字符读入。这就是用于读入变量value1值的格式，而变量value1是表达式的第一个运算数。

接下来，读入运算符。因为运算符是字符（+、-、*或/）而非数字，因此需要将它读入到字符变量运算符中。%c格式字符可告诉系统从终端读入下一个字符。格式字符串中的空格表示输入中允许存在任意个数的空格。这样在键入这些值时可以使用空格将运算数和运算符分隔开。

读入两个值和运算符之后，程序将第一个值存储到计算器的累加器中。然后，将operator的值和4个允许的运算数做比较。如果存在正确的匹配，相应的消息就会发送给计算器来执行运算。在最后一个NSlog中，检索累加器的值用于显示。然后程序就会结束。

在这里，我们将简单地讨论一下有关程序的彻底性（thoroughness）的话题。尽管以上程序确实可以完成设置的任务，但是因为它并没有考虑用户所犯的错误，所以实际并不完善。例如，如果用户为运算符错误地键入了一个，将发生什么情况？执行if语句时，程序只会失败，而且终端上不会显示消息警告用户他错误地键入了表达式。

另一种被忽略的情况是，用户键入一个使用0作为除数的除法运算。至此，你知道在Objective-C中永远不要试图用某个数去除以0。该程序应该能检查这种情况。

尽量预测程序可能失败或产生非预期结果的情形，然后采取预防性措施应付这些情况，是产生优秀而可靠的程序的必要部分。对程序运行大量的测试用例，通常可以找出没有考虑的特定情形。但它不仅仅如此。编写程序时，总是询问“如果……将发生什么情况？”并插入必要的程序语句来适当地处理该情况时，这就成为自律的问题。

代码清单6-8A，即修改之后的代码清单6-8，考虑了除以0和键入未知运算符的情形。

代码清单6-8A

//Program to evaluate simple expressions of the form

//value operator value

import＜Foundation/Foundation.h＞

//Insert interface and implementation sections for

//Calculator class here

int main（int argc, char*argv[]）

{

NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePool alloc]init]；

double value1，value2；

char operator；

Calculator*deskCalc=[[Calculator alloc]init]；

NSLog（@“Type in your expression.”）；

scanf（“lf%c%lf”，＆value1，＆operator，＆value2）；

[deskCalc setAccumulator：value1]；

if（operator==‘+’）

[deskCalc add：value2]；

else if（operator==‘-’）

[deskCalc subtract：value2]；

else if（operator==‘*’）

[deskCalc multiply：value2]；

else if（operator==‘/’）

if（value2==0）

NSLog（@“Division by zero.”）；

else

[deskCalc divide：value2]；

else

NSLog（@“Unknown operator.”）；

NSLog（@“.2f”，[deskCalc accumulator]）；

[deskCalc release]；

[pool drain]；

return 0；

}

代码清单6-8A输出

Type in your expression.

123.5+59.3

182.80

代码清单6-8A输出（重新运行）

Type in your expression.

198.7/0

Division by zero.

198.7

代码清单6-8A输出（重新运行）

Type in your expression.

125$28

Unknown operator.

125

键入的运算符是斜杠时，对除法而言，要执行另一个测试以确定value2是否为0。如果是0，将在终端显示一条适当的消息；否则，将执行除法运算并显示结果。在这种情况下，要特别注意嵌套的if语句和对应的else子句。

程序结尾的else子句会捕获所有失败。因此，任何与测试的4个字符不匹配的operator值都会导致执行else子句，并导致在终端上显示“Unknown operator.”。

处理除0这个问题的较好方法是，在计算除法的方法内部执行测试。因此，可将divide：方法修改成以下形式：

-（void）divide：（double）value

{

if（value！=0.0）

accumulator/=value；

else{

NSLog（@“Division by zero.”）；

accumulator=99999999.；

}

}

如果value非0，将执行除法；否则，将显示消息并将累加器设置为99999999。这是随意的，可以将它设置成0，或可能设置一个特殊值来表示出现一个错误条件。一般来说，最好让方法处理特殊的情况，而不是依赖程序员使用方法。