Ada之常見控制語句介紹
概述(Overview)
在 Ada 子程序的 “is”和“end”之間，是一組有序語句，每句用雙引號；結(jié)束。這些語句大致可分成三種控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)----如果按照前輩們辛辛苦苦的證明：任何程序都可以只由這三種結(jié)構(gòu)完成。以前我們見過的簡單程序都是順序結(jié)構(gòu)，本章里會介紹一下 Ada 里選擇結(jié)構(gòu)的if、case 語句和循環(huán)結(jié)構(gòu)的 loop 語句及其變種，并介紹順序結(jié)構(gòu)中以前沒講過的 null 和塊語句(block statement)，最后是比較有爭議的 goto 語句---好像每本教科書上都罵它，說它打破了程序的良好結(jié)構(gòu)。控制結(jié)構(gòu)是一門老話題，Ada95 對它也沒作多大改動，語法上和其它語言還是很接近的，但可讀性好一點，所有控制結(jié)構(gòu)后都以"end something"結(jié)束。
if 語句(if statement)
if 語句判斷一個條件是否成立，如果成立，則執(zhí)行特定的語句，否則跳過這些語句。一般格式如下：
if condition then
statements
end if;
當 condition 的值為 True 時,則執(zhí)行 statements,否則跳過 statements，執(zhí)行“end if”后面的語句。
如果當 condition 為 False 也要執(zhí)行特定語句，則用下面的格式：
if condition then
statements
else
other statements
end if;
這樣當條件不成立時，執(zhí)行other statement,而不是跳過 if 結(jié)構(gòu)。
下面一種格式是為了多個條件判斷而用，防止 if 語句過多:
if condition then
statements
elsif condition then
other statements
elsif condition then
more other statements
else
even more other statements
end if;
使用 elsif 的次數(shù)沒有限制，注意 elsif 的拼寫----不是elseif。在這里需要注意一下condition 的值，一定要為布爾型，不像 C 里面，隨便填個整數(shù)也沒事。
下面以簡單的一個例子來解釋一下 if 語句：
000 -- filename: ifInteger.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure testrange is
004 Var : Integer;
005 begin
006 Put ("Enter an Integer number to confirm its range:");
007 Get (Var);
008 if Var in Integer'First .. -1 then
009 Put_Line ("It is a negative number");
010 elsif Var in 1 .. Integer'Last then
011 Put_Line ("It is a positive number");
012 else
013 Put_Line ("It is 0");
014 end if;
015 end testrange; case 語句(case Statement)
如果所要判斷的變量有多種可能，并且每種情況都要執(zhí)行不同的操作，if 語句很顯然繁了一點，這時就使用 case 語句，格式為：
case expression is
when choice1 => statements
when choice2 => statements
. . .
when others => statements
end case;
判斷 expression 的值，如符合某項choice，則執(zhí)行后面的statement,如果全都不符合時，就執(zhí)行 others 后的語句。choice 的值不能相同。when others 也可以沒有，但不推薦這樣做，以免有沒估計到的情況產(chǎn)生。因此上例也可改成：
000 -- filename: ifInteger.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure testrange is
004 Var : Integer;
005 begin
006 Put ("Enter an Integer number to confirm its range:");
007 Get(Var);
008 case Var is
009 when Integer'First .. -1 =>
010 Put_Line ("It is a negative number");
011 when 1 .. Integer'Last =>
012 Put_Line ("It is a positive number");
013 when others =>
014 Put_Line ("It is 0");
015 end case;
016 end testrange;
與前面的例子完全等效。
loop 語句(loop Statement)
很多情況下，我們要反復執(zhí)行同一操作，無疑這時要使用循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)構(gòu)除了最簡單的loop語句，還有其變種for 和while語句。
最簡單的loop語句格式為：
loop
statements
end loop;
當要退出該循環(huán)時，使用 exit 或 exit when 語句。exit表示直接退出該循環(huán)，exit when則在符合 when 后面的條件時再退出。再將testrange 改動一下，來了解loop和exit語句。
000 -- filename: ifInteger.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure testrange is
004 Var : Integer;
005 begin
006 loop
007 Put ("Enter an Integer number to confirm its range:");
008 Get(Var);
009 case Var is
010 when Integer'First .. -1 =>
011 Put_Line ("It is a negative number");
012 when 1 .. Integer'Last =>
013 Put_Line ("It is a positive number");
014 when others =>
015 Put_Line ("It is 0");
016 end case;
017 exit when Var = 0;
018 end loop;
019 end testrange;
上例循環(huán)輸出"Enter an Integer number to confirm its range:"，要求輸入一個整數(shù)；當輸入值為0時，輸出"it is 0",再退出。
for 循環(huán)(for loop)
for 循環(huán)只是loop的變種，格式如下：
for index in [reverse] range loop
statements;
end loop;注意一下，index 是for循環(huán)中的局部變量，無需額外聲明，只需填入一個合法的標識符即可，在for循環(huán)內(nèi)，不能修改index的值。index的值一般情況下是遞增加1，如 for i in 1..100,i的初值為1，每循環(huán)一次加1，直至加到100，循環(huán)100次結(jié)束；有時也需要倒過來，如i初值為100,減到1，則為 for i in reverse 1..100。但range中較大值在前則該循環(huán)不進行，如 for i in [reverse]100..1,循環(huán)內(nèi)語句會略過---即變成了空語句。
仍舊是通過修改testrange來了解for:
000 -- filename: ifInteger.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure testrange is
004 Var : Integer;
005 begin
006 for i in 1..10 loop
007 Put ("Enter an Integer number to confirm its range:");
008 Get(Var);
009 case Var is
010 when Integer'First .. -1 =>
011 Put_Line ("It is a negative number");
012 when 1 .. Integer'Last =>
013 Put_Line ("It is a positive number");
014 when others =>
015 Put_Line ("It is 0");
016 end case;
017 exit when Var = 0;
018 end loop;
019 end testrange;
如果不輸入0，在輸入10次整數(shù)后，該程序會自動結(jié)束。
while 循環(huán) (while loop)
while 循環(huán)則在某條件不成立時結(jié)束循環(huán)，其格式為：
while condition loop
statements
end loop;
condiotion 和 if 語句中的 condition 一樣，都要求為布爾值，在其值為 False 時，循環(huán)結(jié)束。
還是老套的testrange:
000 -- filename: ifInteger.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure testrange is
004 Var : Integer;
005 begin
006 while Var /= 0 loop
007 Put ("Enter an Integer number to confirm its range:");
008 Get(Var);
009 case Var is
010 when Integer'First .. -1 =>
011 Put_Line ("It is a negative number");
012 when 1 .. Integer'Last =>
013 Put_Line ("It is a positive number");
014 when others =>
015 Put_Line ("It is 0");
016 end case;
017 end loop;
018 end testrange;
這里取消了exit when語句，由while語句來檢測Var的值。當Var值為0時，循環(huán)結(jié)束。
null 語句(null Satement)
null 語句所做的事就是不做事，大部份情況下就等于沒寫；但在一些情況下，還是有其作用,如if var > 0 then null end if,如果沒有 null，則屬于語法錯誤，缺少了語句。因此 null 用在語法上要求必須有語句，但又不想讓程序干什么事的時候。
塊語句(Block Statement)
塊語句(block statement),就是以一組語句為單位，當作一個獨立的塊,也常用在循環(huán)中，格式為;
identifier:
[declare]
begin
statements
end indentifier;
declare是可選的，如：
Swap:
declare
Temp :Integer;
begin
Temp := V; V:=U; U:=Temp;
end Swap;
其中的Temp為局部變量，Swap 外的語句無法訪問它，Temp也可寫成Swap.Temp,以此從形式上區(qū)分局部變量和全局變量。塊語句的用法，還是通過實例來講解方便：
000 -- filename: swap.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure Swap is
004 V:Integer := 1;
005 U:Integer := 2;
006 begin
007 PutVU1:
008 begin
009 Put("V is:"); Put(V); New_Line;
010 Put("U is:"); Put(U); New_Line;
011 end PutVU1;
012 Swap:
013 declare
014 Temp :Integer;
015 begin
016 Temp := V; V:=U; U:=Temp;
017 end Swap;
018 Put_Line ("After swap");
019 PutVU2:
020 begin
021 Put("V is:"); Put(V); New_Line;
022 Put("U is:"); Put(U); New_Line;
023 end PutVU3;
024 end Swap;
通過上面的例子，大家可能感覺沒什么意思，塊結(jié)構(gòu)可有可無---反正還是按語句的先后順序執(zhí)行。但如果它用在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，則還有點用處：
Main_Circle:
begin
loop
statements;
loop
statements;
exit Main_Circle when Found;--* 如果 Found 為 True，則跳出 Main_Circle，而不是該句所在的小循環(huán)
statements;
end loop;
statements;
end loop;
end Main_Circlel;
這樣就能跳出一堆嵌套循環(huán),接下去執(zhí)行的語句都在跳出的循環(huán)后面。
5.9 Goto語句(Goto Statement)
goto 語句能直接跳到程序的某一處開始執(zhí)行，使程序結(jié)構(gòu)松散很多，有關(guān)編程的教材基本上將它作為碰都不能碰的東西。但在處理異常情況中，goto 還是很方便的---并被有些權(quán)威人士推薦；只要別濫用就可以了。Ada 里goto語句格式為：
<<Label>>
statements;
goto Label;
如將上例改為：
000 -- filename: swap.adb
001 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
002 with Ada.Integer_Text_IO; use Ada.Integer_Text_IO;
003 procedure Swap is
004 V:Integer := 1;
005 U:Integer := 2;
006 begin
007 <<restart>>
008 PutVU1:
009 begin
010 Put("V is:"); Put(V); New_Line;
011 Put("U is:"); Put(U); New_Line;
012 end PutVU1;
013 Swap:
014 declare
015 Temp :Integer;
016 begin
017 Temp := V; V:=U; U:=Temp;
018 end Swap;
019 Put_Line ("After swap");
020 PutVU2:
021 begin
022 Put("V is:"); Put(V); New_Line;
023 Put("U is:"); Put(U); New_Line;
024 end PutVU2;
025 goto restart;
026 end swap;
快到程序結(jié)尾時，又返回到開頭<<restart>>處，因此成了無限循環(huán)。goto語句在 Ada 里的限制還是挺多的，如不能跳到if,case,for,while里面和其所在子程序外。
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