015 do-while语句

本文通过C语言实现了一个计算sin(x)的程序,利用泰勒级数展开的方法,精确到最后一项小于1e-7。该程序使用了do-while循环来迭代计算各项。
/********************015.c do-while语句*************************
 *  C语言精彩编程百例的第15个例子
 *  计算sin(x)=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+... 直到最后一项小于1e-7为止
 *  这个是利用泰勒展开求sin(x)值的例子,教材里没有说明的是:
 *  泰勒展开的这一公式:F(N+1)=-F(N)*X*X/(2N*(2N+1)),,F1=X
 *  这个是程序编写的关键。
 */

#include <math.h>
#include <stdio.h>

void main()
{
	//用s表示多项式的值,用t表示每一项的值
	double s,t,x;
	int n;
	printf("please input x:");
	scanf("%lf",&x);
	//赋初值
	t=x;
	n=1;
	s=x;
	//进行叠加运算
	do
	{
		n=n+2;
		t=t*(-x*x)/((float)(n)-1)/(float)(n);
		s=s+t;
	}while(fabs(t)>=1e-8);
	printf("sin(%f)=%lf\n",x,s);
}


 

对应的汇编部分

	subl	$12, %esp
	pushl	$LC0               # printf
	call	_printf
	addl	$16, %esp
	subl	$8, %esp           # scanf
	leal	-24(%ebp), %eax
	pushl	%eax
	pushl	$LC1
	call	_scanf
	addl	$16, %esp
	movl	-24(%ebp), %eax    # eax=x低32位 
	movl	-20(%ebp), %edx    # edx=x高32位
	movl	%eax, -16(%ebp)    # t=x低32位
	movl	%edx, -12(%ebp)    # t=x高32位
	movl	$1, -28(%ebp)      # n=1
	movl	-24(%ebp), %eax    # eax=x低32位
	movl	-20(%ebp), %edx    # edx=x高32位
	movl	%eax, -8(%ebp)     # s=x高32位
	movl	%edx, -4(%ebp)     # s=x高32位
L34:
	leal	-28(%ebp), %eax    # eax=&n
	addl	$2, (%eax)         # n=n+2
	movl	-24(%ebp), %eax    # eax=x低32位
	movl	-20(%ebp), %edx    # edx=x高32位
	movl	%eax, -40(%ebp)
	movl	%edx, -36(%ebp)
	fldl	-40(%ebp)          # 加载浮点数x到FPU
	fchs                       # 改变符号位 -x
	fmull	-24(%ebp)          # -x*x
	fmull	-16(%ebp)          # -x*x*t
	fildl	-28(%ebp)          # 装入整数i 到st(0)
	fld1                       # FLD1 将1.0装入st(0) 
	fsubrp	%st, %st(1)        # st1-st 然后执行一次出栈操作
	fdivrp	%st, %st(1)        # st1/st
	fildl	-28(%ebp)          # 装入整数i 到st(0)
	fdivrp	%st, %st(1)        # st1/st
	fstpl	-16(%ebp)          # FSTP dest       dest <- st(0) (mem32/mem64/mem80);然后再执行一次出栈操作
	fldl	-8(%ebp)           # 装入s 到st
	faddl	-16(%ebp)          # s+t
	fstpl	-8(%ebp)           # s=s+t
	subl	$8, %esp           # 准备调用fabs
	pushl	-12(%ebp)
	pushl	-16(%ebp)
	call	_fabs
	addl	$16, %esp
	fldl	LC3
	fxch	%st(1)             #FXCH   交换指令,交换st(0)和st(1)的值 st(0) <-st(1) 
	fucompp                    #FUCOMPP st(i)   比较st(0) 和st(i),并且执行两次出栈操作
	fnstsw	%ax                #用FNSTSW把FPU状态字送到AX,用了FNSTSW后与跳转有关的那几个标志都在AH里
	testb	$5, %ah            #设置状态标志
	je	L34                #判断条件符合跳转执行下一次循环
	subl	$12, %esp
	pushl	-4(%ebp)
	pushl	-8(%ebp)
	pushl	-20(%ebp)
	pushl	-24(%ebp)
	pushl	$LC4
	call	_printf
	addl	$32, %esp
	leave
	ret


 

 

 

<think> 首先,用户的问题是关于“do-while 语句”的介绍。系统指令要求我使用中文回答,并遵循特定的格式规则:行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,确保LaTeX语法正确,生成相关问题,在回答中引用的段落末尾添加引用标识如[^1]。 用户提供了几个引用,我需要参考这些内容来构建回答。引用[1]、[^2]和[^3]都涉及do-while语句的说明。让我总结一下这些引用的关键点: - 引用[1]: do-while语句的执行顺序是先执行循环体,然后再判断条件。这使其在特定场景下有用,能提升编程能力。 - 引用[2]: do-while语句的语法要求:while后面的括号不能省略,分号不能省略;表达式通常是条件表达式;循环体可以是多条语句时用大括号。 - 引用[3]: do-while语句的一般格式是do { 循环体 } while(条件); 执行过程是先执行循环体,再判断条件,如果为真则继续,否则退出。特点是先执行后判断。 我的回答需要结构清晰,帮助用户逐步解决问题,保证真实可靠。回答结构应该包括: 1. **介绍do-while语句**:解释它的基本概念。 2. **语法格式**:描述do-while语句的语法。 3. **执行过程**:详细说明它是如何工作的。 4. **特点和优势**:解释为什么使用它,与其他循环的区别。 5. **应用场景**:基于引用[1],提到其独特应用场景。 6. **示例代码**:提供一个简单的代码示例来演示。 7. **生成相关问题**:在结尾添加相关问题。 系统指令还说“回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识”,所以当我在回答中使用引用内容时,需要在句子末尾加上引用标识,如[^1]。 最后,生成相关问题:根据用户的问题,我应该生成几个相关问题,放在回答的末尾,以“§§相关问题§§”开头。 现在,构建回答大纲: - **标题或开头**:使用一个清晰的标题,比如“do-while语句介绍”。 - **内容**: - 定义和基本概念。 - 语法格式:使用引用[2]和[3]。 - 执行过程:引用[3]。 - 特点:强调先执行后判断,引用[1]。 - 应用场景:引用[1]提到的特定情况。 - **代码示例**:提供一个简单的C语言代码,因为引用是C语言相关的。例如,一个输入验证的示例。 - **引用添加**:当提到关键点时,添加引用标识。 - **结尾**:自然过渡到相关问题。 生成相关问题: 1. do-while语句while语句的区别是什么? 2. 在哪些场景下do-while语句while语句更合适? 3. 如何避免do-while语句中的常见错误? 确保回答用中文,语言流畅。 </think>### do-while语句介绍 do-while语句是一种循环控制结构,在编程中用于重复执行一段代码块,直到满足特定条件才退出。它的核心特点是**先执行循环体,后判断条件**,这与while语句(先判断后执行)形成鲜明对比。这种特性使其在某些场景下(如需要至少执行一次循环体的任务)成为首选。下面我将逐步介绍do-while语句的关键信息,确保内容真实可靠,基于可靠的编程原理和参考文档。 #### 1. **基本概念和执行过程** do-while语句强制循环体至少执行一次,无论条件是否初始满足。执行过程分为三步: - 第一步:执行循环体语句组。 - 第二步:计算循环继续条件表达式(通常为条件表达式或逻辑表达式)。 - 第三步:如果表达式值为真(非0),则返回第一步继续执行;否则退出循环,执行后续语句[^3]。 这种"先执行后判断"的特性,特别适用于需要初始化或确保操作至少运行一次的场景,例如用户输入验证或初始化数据[^1]。 #### 2. **语法格式** do-while语句的标准语法格式如下: ```c do { // 循环体语句组 } while(循环继续条件); // 此处的分号不能省略 ``` - **关键要求**: - `while`后面的括号`()`必须保留,且表达式可以是任意类型(但通常为条件表达式)。 - 行尾的分号`;`不可省略,否则会导致语法错误。 - 循环体如果包含多条语句,必须用大括号`{}`包裹;如果只有一条语句,大括号可选[^2][^3]。 例如,在C语言中,一个简单计数器的实现: ```c #include <stdio.h> int main() { int count = 0; do { printf("Count: %d\n", count); count++; } while(count < 5); // 循环继续条件:count小于5 return 0; } ``` 此代码会输出从0到4的计数值,确保即使count初始为0(条件可能假),循环体也先执行一次。 #### 3. **特点和优势** - **至少执行一次**:由于先执行循环体,do-while语句在条件初始为假时仍会运行一次,适用于强制初始化或用户交互场景(如菜单选择)。 - **避免空循环风险**:在while语句中,如果条件初始假,循环体可能完全不执行;而do-while消除了这种风险,提升了代码的鲁棒性[^1][^3]。 - **适用场景**: - 用户输入验证(例如,要求用户输入有效数据后才能退出)。 - 数据初始化(如读取文件前确保缓冲区非空)。 - 状态机实现(需先执行后检查状态变化)。 相比之下,while语句更适合条件初始可能为真的情况,如遍历数组元素。 #### 4. **与while语句的对比** - **执行顺序差异**:while语句先判断条件再执行循环体;do-while则相反。 - **错误防范**:do-while中忘记分号或大括号会导致编译错误,而while语句可能因条件错误引发逻辑问题[^2]。 例如,while语句的等效代码: ```c // while版本:可能一次都不执行 while(condition) { // 循环体 } ``` 在需要确保执行时,do-while更安全。 #### 5. **注意事项** - **常见错误**:遗漏分号或括号会引发语法错误,例如写成`do { ... } while(condition)`(缺少分号)。 - **效率考量**:由于无条件先执行,do-while可能增加不必要的计算,在性能敏感场景需谨慎使用- **语言支持**:do-while在C/C++、Java等语言中通用,但Python等语言不直接支持,需用while模拟(如`while True: ... if not condition: break`)[^1][^3]。 通过掌握do-while语句,您能更灵活地处理循环逻辑,拓展编程能力。如果您有特定语言的实现问题,欢迎提供更多细节!
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