Przejdź do głównej zawartości

Żłożone warunki

Do tej pory wiedzieliśmy, jak reprezentować serię potencjalnych przypadków w naszym kodzie C++ za pomocą bloku if. Dowiedzieliśmy się również, jak możemy napisać dwa wzajemnie wykluczające się przypadki, wykorzystując konstrukcję if/else. Następnie zobaczyliśmy, jak łączyć ze sobą wyrażenia boolean za pomocą operatorów logicznych.

Dalej, bardzo często programiści mają do czynienia z trzema lub więcej wzajemnie wykluczającymi się przypadkami. Możemy skutecznie radzić sobie z taką sytuacją dzięki nowej koncepcji: instrukcji if/else.

Złożona instrukcja warunkowa​

Anatomia instrukcji if/else if/else
if (/* warunek logiczny */)
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, gdy warunek jest prawdziwy
}
else if (/* boolean condition */)
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, kiedy poprzedni warunkek był fałszywy
	// i obecny warunek jest fałszywy
}
else
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, kiedy wszystkie poprzednie warunki były
	// fałszywe
}

Instrukcja if/else if/else może reprezentować wiele wykluczających się warunków. Warunki są wykonywane od góry do dołu i jeśli którykolwiek z nich ewaluuje się do prawdy, kod w środku zostanie wykonany, a egzekucja programu będzie kontynuowana poza całą instrukcją. Jeśli żaden z warunków nie będzie prawdziwy, wejdziemy do bloku else. Dlatego więc, wszystkie przypadki są wzajemnie wykluczające się.

Blok else jest opcjonalny, a bloków else if może być dowolna ilość. Możesz nawet zauważyć, że if/else omówiony wcześniej to przypadek, kiedy nie mamy żadnych bloków else if.

Możemy więc teraz zauważyć jak if, if/else oraz if/else if/else to jeden wielki system, który nazywamy instrukcją warunkową.

Instrukcja warunkowa zawsze zaczyna się blokiem if, po którym opcjonalnie jest dowolna ilość bloków else if, po którym opcjonalnie może być jeden blok else.

Powinieneś dodawać osobne przypadki do dodatkowych bloków else if/else, tylko, jeśli są one wzajemnie wykluczające się. Jeśli masz kilka warunków, które są od siebie niezależne, powinieneś zapisać je w osobnych instrukcjach if.

Użyjmy tego czego nauczyliśmy się do tej pory, aby ulepszyć nasz poprzedni program.

Ulepszenie sprawdzaczki​

Został wprowadzony nowy system wydawania prawa jazdy. Kierowcy dostaną inna klasę prawa jazdy zależnie od ich wieku, według następujących zasad:

  • Kierowcy w wieku od 18 od 21 dostaną prawo jazdy klasy C
  • Kierowcy w wieku od 22 od 30 dostaną prawo jazdy klasy B
  • Kierowcy w wieku od 31 od 50 dostaną prawo jazdy klasy A
  • Kierowcy w wieku od 51 od 64 dostaną prawo jazdy klasy C
  • Kierowcy poza tymi zakresami nie mogą dostać prawa jazdy
Sprawdzacz Prawo Jazdy 4000
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4000\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		std::cout << "You can legally get a Class C driver's license\n";
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		std::cout << "You can legally get a Class B driver's license\n";
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		std::cout << "You can legally get a Class A driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}
}

Analiza nowego kodu powinna być, mam nadzieję, w miarę prosta. Dla pierwszego przypadku, dla klasy C, musimy obsłużyć dwa warunki: użytkownik ma być pomiędzy 18 a 21 LUB 51 a 64 lat. Używamy więc złożonego warunku by zaprezentować tę logikę poprze połączenie dwóch operatorów and oraz jednego or. W ten sposób sprawdzamy oba zakresy w jednym czasie.

Móglibyśmy też obsłużyć przypadek dla klasy C bez użycia operatora or, dodając kolejne wyrażenie z and w dodatkowym else if. Jednak z uwagi na to, że oba bloki wykonywałyby ten sam, lepiej połączyć je w jedno wyrażenie, aby ograniczyć powtarzanie pisania tego samego kodu.

Ta generalna praktyka, która mówi o tym, aby nie powtarzać pisania tego samego kodu nazywa się DRY (Don't Repeat Yourself - ang.: Nie Potwarzaj Się), jest to bardzo przydatna zasada, której warto przestrzegać, nie tylko przy pisaniu kodu.

Wracając do poprzedniego tematu, pozostałe przypadki są obsłużone za pomocą else if. Każdy przypadek jest obsłużony dwoma wyrażeniami logicznymi połączonymi operatorem logicznym and, definiujemy w ten sposób dolną i górną granicę dla każdego przypadku. Na koniec używamy bloku else, żeby złapać każdy pozostały przypadek.

Używanie zmiennych, aby ograniczyć powtarzanie kodu​

Może się wydawać dziwne, że po całej tej gadce o nie powtarzaniu się, mamy prawie tę samą linię kodu powtórzoną trzy razy. Zauważ, że std::cout << "..." jest niemal identyczny dla wszystkich prawo jazdy klasy A, B i C - tylko jedna litera jest inna. w każdym z tych przypadków. Możemy to wykorzystać na naszą korzyść tworząc zmienną, która przechowuje pojedynczy znak. Następnie zmieniamy nasze instrukcje if, aby przypisać tej zmiennej odpowiednią klasę prawa jazdy. Na koniec wypisujemy ostateczną wiadomość połączoną z utworzoną przez nas zmienną.

⚠️ Sprawdzacz Prawo Jazdy 4500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;


	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		license_class = 'C';
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		license_class = 'B';
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		license_class = 'A';
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}

	std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
}

Kod powyżej robi dokładnie to co opisaliśmy. Stworzyliśmy zmienną typu char, która przechowuje klasę prawa jazdy, a wewnątrz ścieżek if-a przypisaliśmy do niej odpowiednią klasę. Jednak kod ten nie zadziała tak jak chcemy! Spójrzmy z powrotem na anatomię instrukcji if, pod instrukcją zapisany jest komentarz "Kod poza wykonywany jest niezależnie od tego, czy warunek jest prawdziwy czy fałszywy".

Więc kod ten zadziała poprawnie, jeśli użytkownik będzie mógł legalnie dostać prawo jazdy. Wprowadzając np. 2000 program wypisze You can legally get a Class C driver's license, tak, jak chcieliśmy. Jednak, wprowadzając np. 2015, dostaniemy:

You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old
You can legally get a Class X driver's license

... co jest błędne! Program wypisuje oba pr zypadki ponieważ przneieśliśmy poprawne wyjście poza instrukcję if. To co musimy zrobić, to stworzyć kolejną instrukcję if, która sprawdzi czy daliśmy użytkownikowi ważne prawo jazdy czy nie. Możemy to łatwo zrobić, dzięki temu, że ustawiliśmy 'X' jako domyślną wartość license_class. Oznacza to, że każdy kto nie otrzymał prawa jazdy, nadal będzie miał 'X' jako wartość license_class, a my możemy to sprawdzić za pomocą warunku.

Sprawdzacz Prawo Jazdy 4500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		license_class = 'C';
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		license_class = 'B';
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		license_class = 'A';
	} // Usunęliśmy blok else, aby obsłużyć ten przypadek dalej w ifie

	if (license_class != 'X') {
		std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}
}

Stworzyliśmy tutaj nową instrukcję if, która sprawdza czy license_class != 'X'. Sprawdzamy w niej, czy wydaliśmy użytkownik prawo jazdy, czy nie; w zależności od wyniku wypisujemy odpowiednią wiadomość. W ten sposób na nowo sprawiliśmy, że te dwa warunki się wzajemnei wykluczają

Zauważ, że używająć zmiennych i aplikująć zasadę DRY, zmniejszyliśmy ilość powtórzeń w naszym kodzie. Sprawiło to, że kod ten jest bardziej czytelne, prostszy w utrzymaniu i prostszy w debugowaniu.

Zagnieżdżanie instrukcji warunkowych​

Wnętrze bloków if/else if/else nie jest w żaden sposób specjalne. Można do niego wpisać jakikolwiek poprawny kod, tak samo jak do bloku main. Oznacza to, że możemy "zagnieżdżać" w sobie instrukcje warunkowe, poprzez wpisanie jednej w drugą.

Przykład zagnieżdżonej instrukcji if
if (/* Warunek 1 */) {
	// Kod tutaj wykona się, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy

	// Z uwagi na to, że ta instrukcja if znajduje się w innej instrukcji if
	// zostaje wykonana tylko, jeśli wejdziemy do ciała zewnętrznego ifa,
	// czyli tylko, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy
	if (/* Warunek 2 */) {
		// Kod tutaj wykona się tylko, jeśli Warunek 2 jest prawdziwy
	} else if (/* Warunek 3 */) {
		// Kod tutaj zostaje wykonany tylko jeśli Warunek 2 jest fałszywy, a Warunek 3 prawdziwy
	}

	// Kod tutaj wykona się niezależnie od wyniku Warunku 1 i Warunku 2,
	// jednak pamiętaj, że dalej jesteśmy wewnątrz ifa z Warunek 1
} else {
	// Kod tutaj wykona się tylko, jeśli Warunek 1 prawdziwy
}

// Kod tutaj zostanie wykonany niezaleznie od żadnego ifa wyżej

Możemy tutaj zobaczyć przykład zagnieżdżonej instrukcji if. Mamy tutaj jedną instrukcję if/else z instrukcją if/else if wewnątrz.

Kiedy program ten się wykona, pierwszym krokiem jest sprawdzenie wyniku Warunku 1. Jeśli wynik jest prawdziwy, wejdziemy do ciała tego ifa i wykonamy kod w środku. W przeciwnym wypadku, kiedy Warunek 1 jest fałszywy, wskoczymy do bloku else i wykonamy kod z niego. Kiedy cały ten proces się zakończy, wyjdziemy całkowicie z instrukcji if i będziemy kontynuować wykonanie dalej.

Zauważmy tutaj, że w przypadku, gdy Warunek 1 jest prawdziwy, część jego ciała zawiera kolejną instrukcję if. Oznacza to więc, że ponownie podejmie logiczną decyzję. Tak więc, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy, wykonanie programu będzie kontynuowane w bloku tego ifa, aż dojdziemy do zagnieżdżonej instrukcji if. Następnie program sprawdzi Warunek 2. Dla prawdy, wykona kod wewnątrz zagnieżdżonego ifa, dla nieprawdy sprawdzamy Warunek 3 - i ponownie, jeśli będzie on prawdziwy, wykonamy kod wewnątrz.

Take note of how similar these processes are overall. Nothing really changed when analyzing the behavior of the outer if statement versus the inner if statement. If statements are extremely modular in this way — their behavior is the same in any context... at the beginning of main, at the end of main, inside another if statement, inside two if statements, inside an else body, etc.

Zwróć uwagę na to, jak podobne są te procesy. Nic tak naprawdę nie zmieniło się podczas analizy zachowania zewnętrznej instrukcji if w porównaniu z wewnętrzną instrukcją if. Instrukcje if są niezwykle modularne - w ten sposób ich zachowanie jest takie samo w każdym kontekście... na początku main, na końcu main, wewnątrz innej instrukcji if, wewnątrz dwóch instrukcji if, wewnątrz ciała else, itd.

Wykorzystajmy tę wiedzę, aby jeszcze bardziej ulepszyć nasz program:

Rada Nadzorcza Bezpieczeństwa Transportu wydała nowy wymóg: osoby z dwoma lub więcej wypadkami nie kwalifikują się na prawo jazdy żadnej klasy bez względu na wiek.

Sprawdzacz Prawo Jazdy 5000
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 5000\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	int num_crashes;
	std::cout << "Please enter the number of crashes you have had: \n";
	std::cin >> num_crashes;

	if (num_crashes < 2) {
		// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
		int age = 2022 - year_of_birth;

		char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

		if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
			license_class = 'C';
		} else if (age >= 22 and age <= 30) {
			license_class = 'B';
		} else if (age >= 31 and age <= 50) {
			license_class = 'A';
		}

		if (license_class != 'X') {
			std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
		} else {
			std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
		}
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you have " << num_crashes << " accidents\n";
	}
}

Widać tutaj jak przenieśliśmy duży kawałek poprzedniego kodu do ciała instrukcji if z warunkiem numsCrashes. Oznacza to, że wykonamy ten kod tylko wtedy i tylko wtedy, gdy użytkownik brał udział w mniej mniej niż dwóch wypadkach. W przeciwnym razie, jeśli użytkownik brał udział w dwóch lub więcej wypadkach, system wypisuje powiadomienie, że nie użytkownik może otrzymać prawa jazdy.

Teraz zauważ ponownie, że powtarzamy ten sam komunikat dwa razy w naszym kodzie. Oznacza to, że istnieje kolejna okazja aby zastosować zasadę DRY i uprościć nasz kod na potrzeby przyszłej konserwacji. Przyjrzyjmy się temu:

Ponownie zastosowanie zasady DRY​

Sprawdzacz Prawo Jazdy 5500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 5500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	int num_crashes;
	std::cout << "Please enter the number of crashes you have had: \n";
	std::cin >> num_crashes;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy
	std::string illegal_reason;

	if (num_crashes < 2) {
		// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
		int age = 2022 - year_of_birth;

		if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
			license_class = 'C';
		} else if (age >= 22 and age <= 30) {
			license_class = 'B';
		} else if (age >= 31 and age <= 50) {
			license_class = 'A';
		} else {
			illegal_reason = "you are not between 18 and 64 years old";
		}
	} else {
		illegal_reason = "you have " + std::to_string(num_crashes) + " accidents";
	}

	if (license_class != 'X') {
		std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because " << illegal_reason << "\n";
	}
}

Możemy zauważyć, że kod został ulepszony na kilka sposobów. Po pierwsze, nie powtarzamy się już, co oznacza, że przyszłe utrzymanie jest znacznie łatwiejsze w przypadku, gdy Rada Nadzorcza zdecyduje się dodać więcej regulacji.

Po drugie, rozseparowaliśmy kod odpowiedzialny za logikę oraz za wyświetlanie. Jeśli przeplatasz wyświetlanie z logiką programu (obliczenia, etc.), może to sprawić, że kod stanie się bardzo szybko zagmatwany. W naszym programie cała logika do określania license_class oraz illegal_reason znajduje się w jednym ifie, a kdo odpowiedzialny za wyświetlanie wyniku do użytkownika w innym.

Żłożone warunki

Do tej pory wiedzieliśmy, jak reprezentować serię potencjalnych przypadków w naszym kodzie C++ za pomocą bloku if. Dowiedzieliśmy się również, jak możemy napisać dwa wzajemnie wykluczające się przypadki, wykorzystując konstrukcję if/else. Następnie zobaczyliśmy, jak łączyć ze sobą wyrażenia boolean za pomocą operatorów logicznych.

Dalej, bardzo często programiści mają do czynienia z trzema lub więcej wzajemnie wykluczającymi się przypadkami. Możemy skutecznie radzić sobie z taką sytuacją dzięki nowej koncepcji: instrukcji if/else.

Złożona instrukcja warunkowa​

Anatomia instrukcji if/else if/else
if (/* warunek logiczny */)
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, gdy warunek jest prawdziwy
}
else if (/* boolean condition */)
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, kiedy poprzedni warunkek był fałszywy
	// i obecny warunek jest fałszywy
}
else
{
	// Kod w środku wykonuje się tylko wtedy, kiedy wszystkie poprzednie warunki były
	// fałszywe
}

Instrukcja if/else if/else może reprezentować wiele wykluczających się warunków. Warunki są wykonywane od góry do dołu i jeśli którykolwiek z nich ewaluuje się do prawdy, kod w środku zostanie wykonany, a egzekucja programu będzie kontynuowana poza całą instrukcją. Jeśli żaden z warunków nie będzie prawdziwy, wejdziemy do bloku else. Dlatego więc, wszystkie przypadki są wzajemnie wykluczające się.

Blok else jest opcjonalny, a bloków else if może być dowolna ilość. Możesz nawet zauważyć, że if/else omówiony wcześniej to przypadek, kiedy nie mamy żadnych bloków else if.

Możemy więc teraz zauważyć jak if, if/else oraz if/else if/else to jeden wielki system, który nazywamy instrukcją warunkową.

Instrukcja warunkowa zawsze zaczyna się blokiem if, po którym opcjonalnie jest dowolna ilość bloków else if, po którym opcjonalnie może być jeden blok else.

Powinieneś dodawać osobne przypadki do dodatkowych bloków else if/else, tylko, jeśli są one wzajemnie wykluczające się. Jeśli masz kilka warunków, które są od siebie niezależne, powinieneś zapisać je w osobnych instrukcjach if.

Użyjmy tego czego nauczyliśmy się do tej pory, aby ulepszyć nasz poprzedni program.

Ulepszenie sprawdzaczki​

Został wprowadzony nowy system wydawania prawa jazdy. Kierowcy dostaną inna klasę prawa jazdy zależnie od ich wieku, według następujących zasad:

  • Kierowcy w wieku od 18 od 21 dostaną prawo jazdy klasy C
  • Kierowcy w wieku od 22 od 30 dostaną prawo jazdy klasy B
  • Kierowcy w wieku od 31 od 50 dostaną prawo jazdy klasy A
  • Kierowcy w wieku od 51 od 64 dostaną prawo jazdy klasy C
  • Kierowcy poza tymi zakresami nie mogą dostać prawa jazdy
Sprawdzacz Prawo Jazdy 4000
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4000\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		std::cout << "You can legally get a Class C driver's license\n";
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		std::cout << "You can legally get a Class B driver's license\n";
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		std::cout << "You can legally get a Class A driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}
}

Analiza nowego kodu powinna być, mam nadzieję, w miarę prosta. Dla pierwszego przypadku, dla klasy C, musimy obsłużyć dwa warunki: użytkownik ma być pomiędzy 18 a 21 LUB 51 a 64 lat. Używamy więc złożonego warunku by zaprezentować tę logikę poprze połączenie dwóch operatorów and oraz jednego or. W ten sposób sprawdzamy oba zakresy w jednym czasie.

Móglibyśmy też obsłużyć przypadek dla klasy C bez użycia operatora or, dodając kolejne wyrażenie z and w dodatkowym else if. Jednak z uwagi na to, że oba bloki wykonywałyby ten sam, lepiej połączyć je w jedno wyrażenie, aby ograniczyć powtarzanie pisania tego samego kodu.

Ta generalna praktyka, która mówi o tym, aby nie powtarzać pisania tego samego kodu nazywa się DRY (Don't Repeat Yourself - ang.: Nie Potwarzaj Się), jest to bardzo przydatna zasada, której warto przestrzegać, nie tylko przy pisaniu kodu.

Wracając do poprzedniego tematu, pozostałe przypadki są obsłużone za pomocą else if. Każdy przypadek jest obsłużony dwoma wyrażeniami logicznymi połączonymi operatorem logicznym and, definiujemy w ten sposób dolną i górną granicę dla każdego przypadku. Na koniec używamy bloku else, żeby złapać każdy pozostały przypadek.

Używanie zmiennych, aby ograniczyć powtarzanie kodu​

Może się wydawać dziwne, że po całej tej gadce o nie powtarzaniu się, mamy prawie tę samą linię kodu powtórzoną trzy razy. Zauważ, że std::cout << "..." jest niemal identyczny dla wszystkich prawo jazdy klasy A, B i C - tylko jedna litera jest inna. w każdym z tych przypadków. Możemy to wykorzystać na naszą korzyść tworząc zmienną, która przechowuje pojedynczy znak. Następnie zmieniamy nasze instrukcje if, aby przypisać tej zmiennej odpowiednią klasę prawa jazdy. Na koniec wypisujemy ostateczną wiadomość połączoną z utworzoną przez nas zmienną.

⚠️ Sprawdzacz Prawo Jazdy 4500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;


	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		license_class = 'C';
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		license_class = 'B';
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		license_class = 'A';
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}

	std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
}

Kod powyżej robi dokładnie to co opisaliśmy. Stworzyliśmy zmienną typu char, która przechowuje klasę prawa jazdy, a wewnątrz ścieżek if-a przypisaliśmy do niej odpowiednią klasę. Jednak kod ten nie zadziała tak jak chcemy! Spójrzmy z powrotem na anatomię instrukcji if, pod instrukcją zapisany jest komentarz "Kod poza wykonywany jest niezależnie od tego, czy warunek jest prawdziwy czy fałszywy".

Więc kod ten zadziała poprawnie, jeśli użytkownik będzie mógł legalnie dostać prawo jazdy. Wprowadzając np. 2000 program wypisze You can legally get a Class C driver's license, tak, jak chcieliśmy. Jednak, wprowadzając np. 2015, dostaniemy:

You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old
You can legally get a Class X driver's license

... co jest błędne! Program wypisuje oba pr zypadki ponieważ przneieśliśmy poprawne wyjście poza instrukcję if. To co musimy zrobić, to stworzyć kolejną instrukcję if, która sprawdzi czy daliśmy użytkownikowi ważne prawo jazdy czy nie. Możemy to łatwo zrobić, dzięki temu, że ustawiliśmy 'X' jako domyślną wartość license_class. Oznacza to, że każdy kto nie otrzymał prawa jazdy, nadal będzie miał 'X' jako wartość license_class, a my możemy to sprawdzić za pomocą warunku.

Sprawdzacz Prawo Jazdy 4500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 4500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
	int age = 2022 - year_of_birth;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

	if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
		license_class = 'C';
	} else if (age >= 22 and age <= 30) {
		license_class = 'B';
	} else if (age >= 31 and age <= 50) {
		license_class = 'A';
	} // Usunęliśmy blok else, aby obsłużyć ten przypadek dalej w ifie

	if (license_class != 'X') {
		std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
	}
}

Stworzyliśmy tutaj nową instrukcję if, która sprawdza czy license_class != 'X'. Sprawdzamy w niej, czy wydaliśmy użytkownik prawo jazdy, czy nie; w zależności od wyniku wypisujemy odpowiednią wiadomość. W ten sposób na nowo sprawiliśmy, że te dwa warunki się wzajemnei wykluczają

Zauważ, że używająć zmiennych i aplikująć zasadę DRY, zmniejszyliśmy ilość powtórzeń w naszym kodzie. Sprawiło to, że kod ten jest bardziej czytelne, prostszy w utrzymaniu i prostszy w debugowaniu.

Zagnieżdżanie instrukcji warunkowych​

Wnętrze bloków if/else if/else nie jest w żaden sposób specjalne. Można do niego wpisać jakikolwiek poprawny kod, tak samo jak do bloku main. Oznacza to, że możemy "zagnieżdżać" w sobie instrukcje warunkowe, poprzez wpisanie jednej w drugą.

Przykład zagnieżdżonej instrukcji if
if (/* Warunek 1 */) {
	// Kod tutaj wykona się, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy

	// Z uwagi na to, że ta instrukcja if znajduje się w innej instrukcji if
	// zostaje wykonana tylko, jeśli wejdziemy do ciała zewnętrznego ifa,
	// czyli tylko, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy
	if (/* Warunek 2 */) {
		// Kod tutaj wykona się tylko, jeśli Warunek 2 jest prawdziwy
	} else if (/* Warunek 3 */) {
		// Kod tutaj zostaje wykonany tylko jeśli Warunek 2 jest fałszywy, a Warunek 3 prawdziwy
	}

	// Kod tutaj wykona się niezależnie od wyniku Warunku 1 i Warunku 2,
	// jednak pamiętaj, że dalej jesteśmy wewnątrz ifa z Warunek 1
} else {
	// Kod tutaj wykona się tylko, jeśli Warunek 1 prawdziwy
}

// Kod tutaj zostanie wykonany niezaleznie od żadnego ifa wyżej

Możemy tutaj zobaczyć przykład zagnieżdżonej instrukcji if. Mamy tutaj jedną instrukcję if/else z instrukcją if/else if wewnątrz.

Kiedy program ten się wykona, pierwszym krokiem jest sprawdzenie wyniku Warunku 1. Jeśli wynik jest prawdziwy, wejdziemy do ciała tego ifa i wykonamy kod w środku. W przeciwnym wypadku, kiedy Warunek 1 jest fałszywy, wskoczymy do bloku else i wykonamy kod z niego. Kiedy cały ten proces się zakończy, wyjdziemy całkowicie z instrukcji if i będziemy kontynuować wykonanie dalej.

Zauważmy tutaj, że w przypadku, gdy Warunek 1 jest prawdziwy, część jego ciała zawiera kolejną instrukcję if. Oznacza to więc, że ponownie podejmie logiczną decyzję. Tak więc, jeśli Warunek 1 jest prawdziwy, wykonanie programu będzie kontynuowane w bloku tego ifa, aż dojdziemy do zagnieżdżonej instrukcji if. Następnie program sprawdzi Warunek 2. Dla prawdy, wykona kod wewnątrz zagnieżdżonego ifa, dla nieprawdy sprawdzamy Warunek 3 - i ponownie, jeśli będzie on prawdziwy, wykonamy kod wewnątrz.

Take note of how similar these processes are overall. Nothing really changed when analyzing the behavior of the outer if statement versus the inner if statement. If statements are extremely modular in this way — their behavior is the same in any context... at the beginning of main, at the end of main, inside another if statement, inside two if statements, inside an else body, etc.

Zwróć uwagę na to, jak podobne są te procesy. Nic tak naprawdę nie zmieniło się podczas analizy zachowania zewnętrznej instrukcji if w porównaniu z wewnętrzną instrukcją if. Instrukcje if są niezwykle modularne - w ten sposób ich zachowanie jest takie samo w każdym kontekście... na początku main, na końcu main, wewnątrz innej instrukcji if, wewnątrz dwóch instrukcji if, wewnątrz ciała else, itd.

Wykorzystajmy tę wiedzę, aby jeszcze bardziej ulepszyć nasz program:

Rada Nadzorcza Bezpieczeństwa Transportu wydała nowy wymóg: osoby z dwoma lub więcej wypadkami nie kwalifikują się na prawo jazdy żadnej klasy bez względu na wiek.

Sprawdzacz Prawo Jazdy 5000
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 5000\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	int num_crashes;
	std::cout << "Please enter the number of crashes you have had: \n";
	std::cin >> num_crashes;

	if (num_crashes < 2) {
		// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
		int age = 2022 - year_of_birth;

		char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy

		if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
			license_class = 'C';
		} else if (age >= 22 and age <= 30) {
			license_class = 'B';
		} else if (age >= 31 and age <= 50) {
			license_class = 'A';
		}

		if (license_class != 'X') {
			std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
		} else {
			std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you are not between 18 and 64 years old\n";
		}
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because you have " << num_crashes << " accidents\n";
	}
}

Widać tutaj jak przenieśliśmy duży kawałek poprzedniego kodu do ciała instrukcji if z warunkiem numsCrashes. Oznacza to, że wykonamy ten kod tylko wtedy i tylko wtedy, gdy użytkownik brał udział w mniej mniej niż dwóch wypadkach. W przeciwnym razie, jeśli użytkownik brał udział w dwóch lub więcej wypadkach, system wypisuje powiadomienie, że nie użytkownik może otrzymać prawa jazdy.

Teraz zauważ ponownie, że powtarzamy ten sam komunikat dwa razy w naszym kodzie. Oznacza to, że istnieje kolejna okazja aby zastosować zasadę DRY i uprościć nasz kod na potrzeby przyszłej konserwacji. Przyjrzyjmy się temu:

Ponownie zastosowanie zasady DRY​

Sprawdzacz Prawo Jazdy 5500
#include <iostream>

int main() {
	std::cout << "Welcome to the Driver's License Oracle 5500\n";

	int year_of_birth;
	std::cout << "Please enter your year of birth: ";
	std::cin >> year_of_birth;

	int num_crashes;
	std::cout << "Please enter the number of crashes you have had: \n";
	std::cin >> num_crashes;

	char license_class = 'X'; // X jest wybraną wartością reprezentującą, że użytkownik nie dostał prawa jazdy
	std::string illegal_reason;

	if (num_crashes < 2) {
		// W momencie pisania tej lekcji mamy 2022 rok
		int age = 2022 - year_of_birth;

		if ((age >= 18 and age <= 21) or (age >= 51 and age <= 64)) {
			license_class = 'C';
		} else if (age >= 22 and age <= 30) {
			license_class = 'B';
		} else if (age >= 31 and age <= 50) {
			license_class = 'A';
		} else {
			illegal_reason = "you are not between 18 and 64 years old";
		}
	} else {
		illegal_reason = "you have " + std::to_string(num_crashes) + " accidents";
	}

	if (license_class != 'X') {
		std::cout << "You can legally get a Class " << license_class << " driver's license\n";
	} else {
		std::cout << "You cannot legally get a driver's license because " << illegal_reason << "\n";
	}
}

Możemy zauważyć, że kod został ulepszony na kilka sposobów. Po pierwsze, nie powtarzamy się już, co oznacza, że przyszłe utrzymanie jest znacznie łatwiejsze w przypadku, gdy Rada Nadzorcza zdecyduje się dodać więcej regulacji.

Po drugie, rozseparowaliśmy kod odpowiedzialny za logikę oraz za wyświetlanie. Jeśli przeplatasz wyświetlanie z logiką programu (obliczenia, etc.), może to sprawić, że kod stanie się bardzo szybko zagmatwany. W naszym programie cała logika do określania license_class oraz illegal_reason znajduje się w jednym ifie, a kdo odpowiedzialny za wyświetlanie wyniku do użytkownika w innym.