Arduino編程基礎(chǔ)（二）——C\\C++語(yǔ)言基礎(chǔ)（下）
用流程圖來(lái)表示你的程序
流程圖是用一些圖框來(lái)表示各種操作。用圖形表示算法，直觀形象，易于理解。特別是對(duì)于初學(xué)者來(lái)，使用流程圖能幫你更好的理清思路，從而順利編寫(xiě)出相應(yīng)的程序。ANSI規(guī)定了一些常用的流程圖符號(hào)，如圖所示：
順序結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)是三種基本結(jié)構(gòu)之一，也是最基本、最簡(jiǎn)單的程序組織結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)中程序按語(yǔ)句先后順序依次執(zhí)行。一個(gè)程序或者一個(gè)函數(shù)，整體上是一個(gè)順序結(jié)構(gòu)，它是由一系列的語(yǔ)句或者控制結(jié)構(gòu)組成，這些語(yǔ)句與結(jié)構(gòu)都按先后順序運(yùn)行。
如圖所示，虛線框內(nèi)是一個(gè)順序結(jié)構(gòu)，其中A、B兩個(gè)框是順序執(zhí)行的。即：在執(zhí)行完A框中的操作后，接著會(huì)執(zhí)行B框中的操作。
選擇結(jié)構(gòu)
選擇結(jié)構(gòu)又稱(chēng)選取結(jié)構(gòu)或分支結(jié)構(gòu)。在編程中，我們經(jīng)常需要根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)做出判斷，決定下一步的操作。例如，Arduino可以通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)出環(huán)境溫度，在程序中對(duì)溫度做出判斷，如果溫度過(guò)高，就發(fā)出警報(bào)信號(hào)，這時(shí)便會(huì)用到選擇結(jié)構(gòu)。
如圖所示，虛線框中是一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中包含一個(gè)判斷框。根據(jù)判斷框中的條件p是否成立，而選擇執(zhí)行A框或者B框。執(zhí)行完A框或者B框操作后，都會(huì)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，脫離該選擇結(jié)構(gòu)。
If語(yǔ)句
if語(yǔ)句是最常用的選擇結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)給定表達(dá)式為真時(shí)，就會(huì)運(yùn)行其后的語(yǔ)句，其有三種結(jié)構(gòu)：
簡(jiǎn)單分支結(jié)構(gòu)
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if(表達(dá)式){語(yǔ)句;} |
雙分支結(jié)構(gòu)
雙分支結(jié)構(gòu)增加了一個(gè)else語(yǔ)句，當(dāng)給定表達(dá)式結(jié)果為假時(shí)，便運(yùn)行else后的語(yǔ)句。
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if(表達(dá)式){語(yǔ)句1;}else{語(yǔ)句2;} |
多分支結(jié)構(gòu)
使用多個(gè)if語(yǔ)句，可以形成多分支結(jié)構(gòu)，用以判斷多種不同的情況。
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if(表達(dá)式1){語(yǔ)句1;}else if(表達(dá)式2){語(yǔ)句2;}else if(表達(dá)式3){語(yǔ)句3;}else if(表達(dá)式4){語(yǔ)句4;}…… |
switch…case語(yǔ)句
處理比較復(fù)雜的問(wèn)題，可能會(huì)存在有很多選擇分支的情況，如果還使用if…else的結(jié)構(gòu)編寫(xiě)程序，會(huì)使程序顯得冗長(zhǎng)，且可讀性差。
此時(shí)我們可以使用switch，其一般形式為：
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switch(表達(dá)式){case 常量表達(dá)式1：語(yǔ)句1 break;case 常量表達(dá)式2：語(yǔ)句2 break;case 常量表達(dá)式3：語(yǔ)句3 break;……default ：語(yǔ)句n break;} |
需要注意的是，Switch后的表達(dá)式結(jié)果只能是整形或字符型。如果要使用其他類(lèi)型，則必須使用if語(yǔ)句。
switch結(jié)構(gòu)會(huì)將switch語(yǔ)句后的表達(dá)式與case后的常量表達(dá)式比較，如果符合就運(yùn)行常量表達(dá)式所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句;如果都不相符，則會(huì)運(yùn)行default后的語(yǔ)句，如果不存在default部分，程序?qū)⒅苯油顺鰏witch結(jié)構(gòu)。
在進(jìn)入case判斷，并執(zhí)行完相應(yīng)程序后，一般要使用break退出switch結(jié)構(gòu)。如果沒(méi)有使用break語(yǔ)句，程序則會(huì)一直執(zhí)行到有break的位置退出或運(yùn)行完該switch結(jié)構(gòu)退出。
switch...case結(jié)構(gòu)在流程圖中，表示方法如圖：
循環(huán)結(jié)構(gòu)
循環(huán)結(jié)構(gòu)又稱(chēng)重復(fù)結(jié)構(gòu)，即反復(fù)執(zhí)行某一部分的操作。有兩類(lèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，當(dāng)(while)循環(huán)和直到(until)循環(huán)。
如圖2-5所示。當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)會(huì)先判斷給定條件，當(dāng)給定條件p1不成立時(shí)，即從b點(diǎn)退出該結(jié)構(gòu)，當(dāng)p1成立時(shí)，執(zhí)行A框，執(zhí)行完A框操作后，再次判斷條件 p1是否成立，如此反復(fù);直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)會(huì)先執(zhí)行A框，然后判斷給定的條件p2是否成立，成立即從b點(diǎn)退出循環(huán)，不成立則返回該結(jié)構(gòu)起始位置a點(diǎn)，重新執(zhí)行A框，如此反復(fù)。
(1)循環(huán)語(yǔ)句
while循環(huán)
while循環(huán)是一種當(dāng)型循環(huán)。當(dāng)滿足一定條件后，才會(huì)執(zhí)行循環(huán)體中的語(yǔ)句，其一般形式為：
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while(表達(dá)式){語(yǔ)句;} |
在某些Arduino應(yīng)用中，你可能需要建立一個(gè)死循環(huán)(無(wú)限循環(huán))。當(dāng)while后的表達(dá)式永遠(yuǎn)為真或者為1時(shí)，便是一個(gè)死循環(huán)。
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while(1){語(yǔ)句;} |
do…while循環(huán)
do…while與while循環(huán)不同，是一種直到循環(huán)，它會(huì)一直循環(huán)到給定條件不成立時(shí)為止。它會(huì)先執(zhí)行一次do語(yǔ)句后的循環(huán)體，再判斷是否進(jìn)行下一次循環(huán)。
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do{語(yǔ)句;}while(表達(dá)式); |
for循環(huán)
for循環(huán)比while循環(huán)更靈活，且應(yīng)用廣泛，它不僅適用于循環(huán)次數(shù)確定的情況，也適用于循環(huán)次數(shù)不確定的情況。while和do…while都可以替換為for循環(huán)。
一般形式為：
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for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3){語(yǔ)句;} |
一般情況下，表達(dá)式1為for循環(huán)初始化語(yǔ)句，表達(dá)式2為判斷語(yǔ)句，表達(dá)式3為增量語(yǔ)句。如
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for (i=0; i<5; i++) { } |
表示初始值i為0，當(dāng)i小于5時(shí)運(yùn)行循環(huán)體中的語(yǔ)句，每循環(huán)完一次，i自加1，因此這個(gè)循環(huán)會(huì)循環(huán)5次
for循環(huán)流程圖表示圖所示：
圖 2 6 for循環(huán)流程圖
(2)循環(huán)控制語(yǔ)句
在循環(huán)結(jié)構(gòu)中，都有一個(gè)表達(dá)式用于判斷是否進(jìn)入循環(huán)。通常情況下，當(dāng)該表達(dá)式結(jié)果為false(假)時(shí)，會(huì)結(jié)束循環(huán)。有時(shí)候，需要提前結(jié)束循環(huán)，或是已經(jīng)達(dá)到了一定條件，可以跳過(guò)本次循環(huán)余下的語(yǔ)句，那么可以使用循環(huán)控制語(yǔ)句break和continue。
break
break語(yǔ)句只能用于switch多分支選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)中，使用它可以終止當(dāng)前的選擇結(jié)構(gòu)或者循環(huán)結(jié)構(gòu)，使程序轉(zhuǎn)到后續(xù)的語(yǔ)句運(yùn)行。break一般會(huì)搭配if語(yǔ)句使用。
一般形式為：
if(表達(dá)式)
{
break;
}
continue
continue語(yǔ)句用于跳過(guò)本次循環(huán)中剩下的語(yǔ)句，并判斷是否開(kāi)始下一次循環(huán)。同樣，continue一般搭配if語(yǔ)句使用
一般形式為：
if(表達(dá)式)
{
continue;
}
在編寫(xiě)程序前，你可以先畫(huà)出流程圖，幫助你理清思路。在上一章中，我們所看到的例程Blink，用流程圖可表示為圖2-7的形式：
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