Gewusst wie:Einführung in die Programmierung – Flusssteuerung

Denken Sie daran, dass Sie überall in Ihrem Code Haltepunkte setzen können, um die Ausführung zu stoppen und die Ergebnisse Ihrer Aktion anzuzeigen. Wir werden genau das tun, um die Ergebnisse der Änderungen zu sehen, die wir von nun an an unserem Code vornehmen werden.

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Es wäre jedoch schön, wenn wir eine weitere Meldung anzeigen könnten, wenn der Benutzer die richtige Nummer nicht erraten hat. Glücklicherweise erlauben Bedingungen dieses Verhalten auch durch else Schlüsselwort.

Das else Schlüsselwort muss direkt nach einem if kommen Codeblock und gibt an, was passieren soll, wenn die Bedingung in Klammern von einem if steht Aussage nicht erfüllt. Um dies auszuprobieren, fügen Sie die folgenden Zeilen nach dem if hinzu blockieren:

else
{
    Console.WriteLine("No, sorry, that wasn't it. Better luck next time!");
}

Ihre gesamten bedingten Codeblöcke sollten jetzt wie in Abbildung 4 unten aussehen.

Abbildung 4:Programmcode des Spiels mit bedingten Codeblöcken erraten

Wenn Sie Ihr Programm ausführen, erhalten Sie, je nachdem, ob Sie 3 erraten, entweder eine Gratulation oder eine Ermutigung, es noch einmal zu versuchen. Wir nennen diese Art der Flusskontrolle bedingte Verzweigung weil das Programm je nach den von Ihnen gestellten Bedingungen in den einen oder anderen Zweig übergeht.

Lassen Sie uns die Quoten etwas erhöhen für alle, die nicht wissen, dass die magische Zahl immer 3 ist. Wir erlauben mehrere Versuche zu raten, wenn der Spieler nicht richtig rät.
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Auf eine Schleife gehen

Um diese neue Funktionalität zu erreichen, müssen wir eine sogenannte Schleife implementieren . Bei der Programmierung ist eine Schleife ein Codeblock, der wiederholt ausgeführt wird. Zwei sehr verbreitete Schleifentypen sind for Schleifen und while Schleifen.

Die beste Verwendung für for Schleifen sind, wenn Sie eine bestimmte Anzahl von Malen haben, die Sie möchten, dass etwas passiert. Lassen Sie uns damit in unserem Code beginnen und sehen, wohin uns das führt.

In einem for Schleife benötigen Sie das Schlüsselwort for gefolgt von einem Block in Klammern, der drei Informationen enthält.

Zuerst definieren wir die Startumgebung für unsere Schleife, die Variablen enthält, die wir verwenden möchten, um zu verfolgen, wie oft unser Codeblock ausgeführt wurde. Zweitens wollen wir eine Bedingung, die bestimmt, ob wir die Schleife fortsetzen sollen. Schließlich haben wir die Änderungen, die wir bei jeder Ausführung der Schleife an den Schleifenbedingungen vornehmen möchten. Sehen wir uns ein Beispiel an.

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    // This code block will execute three times.
}

Das Wichtige hier ist die erste Zeile. Beachten Sie die Semikolons, die die drei erwähnten Teile trennen. So gliedern sich die einzelnen Teile:

int i=0; // Initialization: Creates an integer variable called "i" and sets it to 0.
i<3; // Condition: Continue executing as long as "i" is less than 3.
i++ // Change happening during each loop: "i" increases by one each time the loop runs.

Das i++ Notation ist eine Abkürzung für das Schreiben von i=i+1 , die i setzt auf den Wert von i plus eins – mit anderen Worten, es erhöht i einzeln. Sie hätten auch i=i+1 schreiben können auch, aber dieses spezielle Muster ist beim Programmieren sehr, sehr verbreitet, also zeige ich es als nützliches Beispiel.

Was auch immer Sie in den Block einfügen, der auf for folgt Die Loop-Deklaration wird so lange ausgeführt, wie die Bedingung erfüllt ist – in diesem Fall dreimal. Beispielsweise können Sie ein Console.WriteLine() hinzufügen innerhalb des Codeblocks, und es wird dreimal wiederholt, wie in Abbildung 5 unten.

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    Console.WriteLine("I am in a loop!");
}

Abbildung 5:„Ich bin in einer Schleife!“

Wir möchten diese Art von Schleife verwenden, damit der Benutzer mehrere Versuche hat, die richtige Zahl zu erraten. Wir können also das gesamte Programm, das wir bereits geschrieben haben, in einen for packen Schleife wie oben beschrieben. Der Code sollte jetzt wie in Abbildung 6 unten aussehen.

Abbildung 6:Schätzschleife

Wenn Sie die richtige Zahl erraten, bevor Sie drei Versuche erreicht haben, macht es natürlich keinen Sinn, weiter zu raten. Als solches sind wir dabei, etwas sehr Schlimmes zu tun ….

Denken Sie daran, dass die Bedingung für die weitere Ausführung ist, dass i bleibt unter 3. Wenn wir also die Schleife stoppen wollen, können wir einfach i erhöhen auf 3 oder mehr, um die Schleife zu stoppen. Wenn Sie i = 3 hinzufügen Innerhalb des Blocks, der ausgeführt wird, wenn der Benutzer richtig rät, wie in Abbildung 7 unten gezeigt, wird das Spiel beendet, sobald der Benutzer 3 errät.

Abbildung 7:Kurzschließen der For-Schleife

Sie verstehen vielleicht nicht, warum das eine schlechte Idee ist, und eigentlich ist es eher ein philosophisches Argument als ein technisches. Es ist jedoch ein wichtiges Argument, also machen wir es.

Ein for Die Schleife ist so konzipiert, dass sie eine bestimmte Anzahl von Malen ausgeführt wird. Wenn Sie im Voraus nicht wissen, wie oft Sie die Schleife ausführen werden, dann ein for Schleife ist eine schlechte Wahl. Es gibt andere Schleifenformen, die für diese Aufgabe besser geeignet sind, also die Verwendung eines for loop wählt das falsche Werkzeug für den Job.

Dieses Argument mag unbedeutend und pedantisch erscheinen. Das Programm funktioniert so gut wie es ist und macht genau das, was Sie erwarten.

Der Verstand des Programmierers sollte jedoch nach Klarheit streben, und dieses Beispiel ist sicherlich nicht klar. Wenn Sie sich die erste Zeile unseres aktuellen Codes ansehen, denken Sie, dass dies eine Schleife ist, die dreimal ausgeführt wird, aber dann „betrügen“ wir die Schleife in der Mitte, sodass die Schleife irgendwo zwischen einem und drei Mal ausgeführt werden kann; es gibt keine Möglichkeit für uns, es zu wissen. Wir haben die Klarheit darüber zerstört, was passieren wird, und das ist eine schlechte Sache.

Auch wenn es Ihnen egal ist, dass jemand Ihren Code liest, denken Sie daran, dass wir als Programmierer mit Maschinen arbeiten, die nicht in der Lage sind, Absichten zu verstehen. Es versteht genau nur das, was wir sagen. Wenn wir unklar sind, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass wir unerwartete Ergebnisse erhalten. Wir riskieren, uns später selbst Probleme zu bereiten, wenn Programme komplexer werden.

Daher müssen wir einen besseren Ansatz finden, und dieser bessere Ansatz ist ein while Schleife.
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Eine While-Schleife

Ein while Schleife wird ausgeführt, solange eine Bedingung wahr ist. Egal wie oft das ist:Solange die Bedingung wahr ist, wird die Schleife fortgesetzt.

Ein while Schleife ist einfacher in der Deklaration als ein for Schleife und besteht aus dem Schlüsselwort while gefolgt von einer öffnenden Klammer, den Bedingungen und einer schließenden Klammer.

while (condition) 
{
    // Code to execute
}

Diese Ausführung kann sehr gefährlich sein, wenn Sie keine klaren Bedingungen haben. Wenn Sie einen Fehler machen oder nicht alle Bedingungen und Ereignisse richtig berücksichtigen, kann Ihr Programm Amok laufen und Ihre Maschine zum Stillstand bringen.

Die Gefahr liegt darin, sicherzustellen, dass Sie die Bedingung innerhalb des Codeblocks ungültig machen, wenn Sie die Ausführung stoppen möchten. Andernfalls läuft die Schleife für immer.

Lassen Sie uns unseren for ändern Schleife zu einem while Schleife und lasse es laufen, solange der Benutzer nicht dreimal geraten hat. Wir können diese Bedingung erstellen, indem wir ein int i=0; deklarieren bevor die Schleife beginnt und dann den Wert von i setzt innerhalb der Schleife. Aktualisieren Sie Ihren Code wie folgt:

static void Main(string[] args)
{
    int i=0;
    while(i < 3)
    {
        Console.WriteLine("Guess a number between 1 and 10:");
        string text = Console.ReadLine();
        int input = 0;
        try
        {
            input = int.Parse(text);
        }
        catch
        {
            Console.WriteLine("Whoops, you didn't enter a number");
        }
        if (input == 3)
        {
            Console.WriteLine("Congratulations! You guessed correctly!");
            i = 3;
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("No, sorry, that wasn't it. Better luck next time!");
        }
    }
}

Beachten Sie, dass dieser Code einen Fehler enthält, der zeigt, wie einfach es ist, Endlosschleifen zu erstellen. Wir erhöhen i nicht es sei denn, wir raten richtig! Mit anderen Worten, der Spieler hat unendlich viele Versuche, aber es gibt keine Möglichkeit, mit dem Raten aufzuhören, wenn er nicht richtig rät!

Wenn Sie dieses Programm starten, wissen Sie glücklicherweise, dass die Antwort auf 3 festgelegt ist, sodass Sie das erraten können, aber wenn Sie das nicht tun, könnten Sie ein großes Problem auf Ihrer Hand haben.

Ich sage das, um Sie nicht davon abzuhalten, while zu verwenden Schleifen, sondern um ein Gefühl des Respekts für ihre Macht zu vermitteln. While Schleifen sind sehr mächtig und nützlich, können aber auch gefährlich sein, wenn Sie nicht aufpassen.

Um Ihr Problem zu beheben, fügen Sie i++; hinzu als erste Zeile innerhalb des Codeblocks while, unmittelbar vor Console.WriteLine("Guess a number between 1 and 10:") . Ihr Code sollte jetzt wie erwartet funktionieren, sehr klar sein und Ihnen ein sehr einfaches, aber langweiliges Ratespiel bieten.
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Eine Vorschau der Objektorientierung

Was können wir also tun, um dieses Spiel auch nur annähernd interessant zu machen? Ich weiß, lass uns die Geheimzahl zufällig machen!

Ich habe mich damit zurückgehalten, weil wir einige neue Ideen einführen müssen, um Zufallszahlen zu erzeugen. Diese Ideen werden im nächsten Artikel deutlich, der sich mit Objektorientierung befasst. Lassen Sie mich Ihnen vorerst nur den Code geben und ich werde im letzten Artikel dieser Serie ausführlich erklären, was er bewirkt.

static void Main(string[] args)
{
    Random random = new Random(); // Object orientation stuff
    int answer = random.Next(10)+1; // Give me a random number less than 10 and add one
    int i = 0;
    while (i < 3)
    {
        i++;
        Console.WriteLine("Guess a number between 1 and 10:");
        string text = Console.ReadLine();
        int input = 0;
        try
        {
            input = int.Parse(text);
        }
        catch
        {
            Console.WriteLine("Whoops, you didn't enter a number");
        }
        if (input == answer)
        {
            Console.WriteLine("Congratulations! You guessed correctly!");
            i = 3;
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("No, sorry, that wasn't it. Better luck next time!");
        }
    }
}

Es gibt jetzt zwei neue Linien und eine geänderte Linie. Die neuen Zeilen erzeugen eine zufällige Ganzzahl answer zwischen 1 und 10, und in der geänderten Zeile vergleichen wir, was der Benutzer mit dieser zufälligen Antwort errät.

Mach dir vorerst keine Gedanken über die zufällige Generierung, das erkläre ich im nächsten Artikel. Aber jetzt, herzlichen Glückwunsch, Sie sind hiermit offiziell ein Spieleentwickler zusätzlich zu Ihrer Tätigkeit als Programmierer! Fühlen Sie sich frei, das Spiel jetzt zu spielen und zu sehen, wie es Ihnen geht. Sie sollten das Spiel im Durchschnitt 3 von 10 Mal durchspielen.

Als zusätzliche Übung für sich selbst, warum fügen Sie nach Spielende nicht eine Nachricht hinzu, die dem Spieler mitteilt, was die Geheimzahl war? Aber lassen Sie uns fürs Erste abschließen und noch einmal durchgehen, was wir behandelt haben.
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Zusammenfassung

In diesem Artikel haben Sie den Programmablauf kennengelernt und erfahren, wie Sie den Ablauf Ihres Programms steuern können. Sie haben Ausnahmen zur Behandlung von Fehlern kennengelernt. Sie haben Codeblöcke und bedingte Verzweigungen mit if kennengelernt und else . Sie haben auch etwas über Schleifen mit for gelernt und while .

Im nächsten Artikel werden wir ein wenig Zeit damit verbringen, das Spiel aufzupolieren, und wir werden uns auch ausführlicher mit der Objektorientierung befassen.

Anleitungsserie

Dies ist Teil 4 einer 5-teiligen Serie zur Einführung in die Programmierung

1. Einführung in die Programmierung:Erste Schritte
2. Einführung in die Programmierung:Ihr erstes Programm
3. Einführung in die Programmierung:Variablen, Typen und Datenbearbeitung
4. Einführung in die Programmierung:Flusskontrolle
5. Einführung in die Programmierung:Objektorientierte Programmierung