8. Циклические программы

Идею цикла я поясню на примере движения объектов по экрану. Возьмем игру в воздушный бой. Самолетик по экрану должен двигаться. Но в списках операторов большинства языков программирования, используемых профессиональными программистами для создания игр, нет команды движения. Здесь нужно задаться вопросом – а что такое движение? Рассмотрим иллюзию движения, возникающую на экране кинотеатра. Если вы держали в руках кинопленку фильма, изображающего, скажем, движение автомобиля, то должны были обратить внимание, что она состоит из множества неподвижных слайдов-кадров, на каждом следующем из которых автомобиль находится чуть-чуть в другом месте, чем на предыдущем. Показывая эти кадры один за другим с большой скоростью, мы создаем иллюзию движения автомобиля. Точно так же поступают с созданием иллюзии движения на экране компьютера. Запишем алгоритм движения самолетика по экрану слева направо:

1.Зададим в уме компьютера позицию самолетика в левой части экрана.

2.Нарисуем в задуманном месте самолетик.

3.Сотрем его.

4.Изменим в уме компьютера позицию самолетика на миллиметр правее.

5.Перейдем к команде 2.

Каждая из приведенных команд алгоритма легко программируется на большинстве языков. Любой компьютер, выполнив очередную команду, автоматически переходит к выполнению следующей. Так, выполнив команду 2, компьютер всегда перейдет к выполнению команды 3. Однако, если мы захотим, то можем заставить компьютер изменить этот порядок, что мы и сделали в команде 5. Из-за нее компьютер выполняет команды в таком порядке: 1-2-3-4-5-2-3-4-5-2-3-…. Напомню, что, выполнив команду 2, компьютер всегда перейдет к выполнению команды 3, независимо от того, какую команду он выполнял перед командой 2 – 1-ю или 5-ю. Таким образом, многократно выполняется последовательность команд 2-3-4-5. Такая многократно выполняемая последовательность называется циклом. Можно сказать, что цикл – это одно из средств заставить компьютер долго работать при помощи короткой программы.

В коротком промежутке времени после выполнения команды 2 самолетик будет появляться на экране и на команде 3 исчезать, но этого достаточно, чтобы человеческий глаз его заметил. Благодаря циклу самолетик будет мелькать каждый раз в новом месте, а поскольку смена «кадров» будет очень быстрой, нам будет казаться, что происходит плавное движение самолетика.

Не нужно думать, что циклы применяются лишь при движении. Они пронизывают все программирование. Ведь со 2-й по 5-ю команды мы можем писать команды любого назначения: и вычислительные, и по работе с текстом и так далее.

1. Оператор перехода GoTo. Цикл. Метки

Оператор GoTo является одним из самых низкоуровневых средств современных языков программирования и на практике им почти не пользуются. Но сам компьютер «думает» именно на низком уровне, и поэтому настоящий программист должен быть с GoTo «на ты».

1. Цикл с GoTo. Метки

Посмотрим, как осуществить цикл в VB. Предположим, мы хотим, чтобы компьютер бесконечно повторял выполнение следующего фрагмента:

Debug.Write("Это ")

Debug.Write("тело ")

Debug.WriteLine("цикла")

в результате чего в окне Output мы бы увидели:

Это тело цикла

Это тело цикла

Это тело цикла

Это тело цикла

. . . . . . . .

Если бы операторы VB можно было писать по-русски, то для достижения нашей цели было бы естественно воспользоваться такой конструкцией:

метка m1: Debug.Write( "Это ") Debug.Write("тело ")

Debug.WriteLine("цикла")

иди к оператору, помеченному меткой m1

Здесь мы видим новый для нас «оператор» ИДИ, который выполняется после оператора Debug.WriteLine("цикла") и единственная работа которого заключается в том, чтобы заставить компьютер перескочить к выполнению оператора Debug.Write( "Это "), помеченного меткой m1.

А вот как этот фрагмент выглядит реально на VB (не запускайте его пока):

m1: Debug.Write("Это ")

Debug.Write("тело ")

Debug.WriteLine("цикла")

GoTo m1

Здесь GoTo m1 – оператор безусловного перехода, переводится «иди к», m1: – метка. Метка - это произвольное имя или произвольное не слишком большое целое положительное число. Метка перед оператором должна заканчиваться двоеточием.

Оператор GoTo можно писать в любых местах процедуры и метку можно ставить перед любым оператором процедуры, заставляя компьютер таким образом перескакивать внутри процедуры откуда угодно куда угодно. Правда, в сложных процедурах и внутри сложных операторов эта свобода перескакивания существенно ограничивается, так что я не советую вам врываться снаружи внутрь вложенных операторов, а вот изнутри наружу – пожалуйста. Между процедурами скакать нельзя.

А теперь запустите эту программу, но только в пошаговом режиме. Посмотрите, как заполняется окно Output. Чтобы оно заполнялось быстрее, нажмите клавишу F11 и не отпускайте.

Группа операторов, выполняющихся многократно, называется телом цикла. У нас это все 4 оператора.