【落羽的落羽 C语言篇】C语言的结构——分支和循环

一、概览

C语言是一种结构化的程序设计语言，包括三种结构：顺序结构、分支结构、循环结构。

其中，顺序结构是最简单的一种，即按照代码语句的上下顺序依次执行。今天着重介绍另外两种。

二、分支结构

分支结构，也可以叫做选择结构，分为if语句和switch语句两种

1. if语句

1.1 if

if语句的语法形式为`

if（表达式）
  {
  语句
  语句
  ......
  }
  //tip：如果不加{}，只会执行if下的第一条语句。所以有多条语句的话，一定记得加上{}哦。下同
  

若表达式为真（非0），则执行下列语句
为假（0），则不执行

1.2 else与else if

if（表达式）
  {
  语句
  语句
  ......
  }
else
  {
  语句
  语句
  ......
  }
  //tip:如果有多个if和else，else总是和最近的if匹配

当if后的表达式为假不执行语句时，便跳过if，来到else执行它这里的语句
很好理解吧( •̀ .̫ •́ )✧
而如果你有更多情况需要分类，就可以加上else if

if（表达式1）
{
语句
......
}
else if（表达式2）
{
语句
......
}
else if（表达式3）
{
语句
......
}
else
{
语句
......
}

运行时，会自上而下依次检测。
表达式1为真，执行其下面的语句。为假，则检测表达式2；
表达式2为真，执行其下面的语句。为假，则检测表达式3；
表达式3为真，执行其下面的语句。为假，则执行else下的语句；

知道为什么叫“选择”结构了吧（乐）

举个栗子

#include<stdio.h>
int main()
{
int a;
printf("中野家的五姐妹你喜欢谁？\n");
scanf("%d",&a);
if(a==1)
   printf("中野一花\n")；
else if(a==2)
   printf("中野二乃\n")；
else if(a==3)
   printf("中野三玖\n")；
else if(a==4)
   printf("中野四叶\n")；
else if(a==5)
   printf("中野五月\n")；
else  //如果用户输入的不是1-5的情况
   printf("查无此人()\n");

return 0；
}

结果：

1.3 嵌套if

有了上面的知识，我们还可以进一步尝试嵌套if，构成多重判断

举个栗子：输入一个整数，判断是整数，负数，还是0。再判断是奇数还是偶数

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a=0;
again:
    printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d", &a);
	
	if (a > 0)                            //判断a是不是正数 
	{
	    if (a % 2 == 0)                   //判断a是不是偶数
			printf("%d是正数而且是偶数\n\n", a);
		else                              //不是偶数那肯定是奇数了
			printf("%d是正数而且是奇数\n\n", a);
	}
	else if (a < 0)
	{
		if (a % 2 == 0)
			printf("%d是负数而且是偶数\n\n", a);
		else
			printf("%d是负数而且是奇数\n\n", a);
	}
	else  //a既不是正数也不是负数，那就是0了
		printf("%d是偶数\n\n", a);
	
goto again;
	
	return 0;
}

这里的goto语句后面会讲到，先不用理解，我只是为了方便将几种情况放到一起展示
结果：
灰常简单

不过，如果要嵌套更多的if语句，就需要梳理好逻辑关系，不然就可能会把结果弄错

2. switch语句

switch语句是if…else语句的一种特殊形式，对于有多种判断条件的情况，它可以把else if改成更简洁的形式
执行方式是：根据表达式不同的值，执行相应的case的分支。如果没有相应的case，就执行default分支

switch(表达式)  
{
   case 结果1:
       语句1
       break;
   case 结果2:
       语句2
       break;
   ......
   default:   
       语句3
   //tip:其实case和default没有严格的顺序要求，满足需求即可，不过一般习惯把default放在最后 
}

注意：
1. switch后的表达式必须是整型表达式
2. case后的值，必须是整型常量表达式
3. break的作用是执行完一个case下的语句后可以跳出switch。没有break的话，比如算出结果1，执行完语句1，会继续向下执行语句2，直到语句3结束，这可能就不是我们要的结果了。

再来个栗子： 输入1-7的一个数字，判断对应的星期几是工作日还是休息日

如果你没有加break：

#include <stdio.h>
int main()
{
int day;
scanf("%d",&day);
switch(day)
{
  case 1:
  printf("工作日\n");
  case 2:
  printf("工作日\n");
  case 3:
  printf("工作日\n");
  case 4:
  printf("工作日\n");
  case 5:
  printf("工作日\n");
  case 6:
  printf("休息日\n");
  case 7:
  printf("休息日\n");
  default
  printf("错误\n");
}
return 0;
}

结果就不对

所以一定要记得break啊！！

#include <stdio.h>
int main()
{
int day;
scanf("%d",&day);
switch(day)
{
  case 1:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 2:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 3:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 4:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 5:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 6:
  printf("休息日\n");
  break;
  case 7:
  printf("休息日\n");
  break;
  default
  printf("错误\n");
  break;  //其实这个break加不加无所谓，因为它在最后面
}
return 0;
}

这样结果就没问题了

当然，刚才说到，没有break的话它会自上而下运行，所以其实可以把代码简化成这样：

#include <stdio.h>
int main()
{
int day;
scanf("%d",&day);
switch(day)
{
  case 1:
  case 2:
  case 3:
  case 4:
  case 5:
  printf("工作日\n");
  break;
  case 6:
  case 7:
  printf("休息日\n");
  break;
  default
  printf("错误\n");
}
return 0;
}

结果也是没问题的，就不再演示了o(￣▽￣)ｄ

三、循环结构

循环语句有三种：while，for，do while

1. while循环

while的语法形式为：

while(表达式)
{
语句
.......
}

若表达式为真，则执行下列语句，执行完再判断表达式真假，为真再执行…如此循环。
若表达式为假，则结束while语句。

举个栗子：打印1~666的所有整数

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=1;

while(i<=666)
{
printf("%d ",i);
i++;
}

return 0;
}

很顺利

2. for循环

for循环是用的最多的，语法形式如下：

for(表达式1;表达式2;表达式3)
{
  语句
  .......
}

表达式1用于循环变量的初始化
表达式2用于循环结束条件的判断
表达式3用于循环变量的调整

流程：首先执行表达式1，初始化变量。接下来判断表达式2的真假，为真则执行下列语句，为假则结束循环。语句执行完后，再执行表达式3，调整变量，再去判断表达式2的真假…如此循环。能看出来，表达式1只被执行了一次，剩下的全是“表达式2——语句——表达式3”的循环。

还是这个栗子：打印1~666的所有整数

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=0;

for( i=1 ; i<=666 ; i++ )
{
printf("%d ",i);
}

return 0;
}

来看看结果：
下次还填非常简单( ゜▽ ゜)つロ

3. do while循环

do while循环的语法形式：

do
{
语句
......
}
while(表达式)

它的运行流程有些不一样：
前面的while和if语句，都是先判断表达式的真假，再执行语句。
而do while循环中，首先执行语句，再去判断表达式的真假，为真则继续执行语句，为假则结束循环。
所以在do while语句中，循环体是至少执行一次的，某些场景下可能会用到这个特性。

再来：打印1~666的所有整数

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=1;

do
{
printf("%d ",i);
i++;
}
while(i<=666);

return 0;
}

没毛病

四、break，continue和goto语句

1. break语句

在循环执行的过程中，如果遇到某些情况需要终止循环，就可以用到break语句。
只要break被执行，就会直接跳出其所处的循环，继续往后执行。

我们以for循环举例，看懂后另外两种循环就是照猫画虎
在之前的栗子中，我们做一些修改

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=0;

for( i=1 ; i<=666 ; i++ )
{
if(i==67)   //新加
break;       //新加
printf("%d ",i);
}

return 0;
}

显然，这样的话结果只会打印到66

2. continue语句

continue可以跳过本次循环中它后面的代码，而直接进行下一次循环的判断
但在while语句和for语句中，效果有所不同~
（do while语句和while语句中continue效果类似）

2.1 while循环中的continue

我们还是改一下上面的栗子

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=1;

while(i<=666)
{
printf("%d ",i);
continue;
i++;
}

return 0;
}

结果是死循环打印1
这是因为每次循环中 i++ 都被跳过了，i 一直是1，i <= 666恒成立，就导致了死循环

2.2 for循环中的continue

#include <stdio.h>
int main()
{
int i=0;

for( i=1 ; i<=666 ; i++ )
{
if(i==10)
continue;
printf("%d ",i);
}

return 0;
}

10被跳过了，但后面的数正常打印
这是因为continue跳过了后面的 printf，来到 i++，i 变成了11，不满足 if 的条件，continue不再执行了

ok很好理解ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ

3. 循环的嵌套

有了上面的知识，我们就可以来试试用嵌套循环语句来实现复杂的要求了

栗子：打印1~200之间所有的素数

解析：
1.找出1~200间所有的数
2.对于每一个数 i ，如果在2~ i-1间存在一个整数 j 能整除 i ，那么 i 就不是素数

展示：

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(i=1 ; i<=200; i++)//循环产⽣1~200的数字
{
    int j = 0;
    int flag = 1;//假设i是素数
    for(j=2; j<=i-1 ; j++)//循环产⽣2~i-1之间的数字
    {
        if(i % j == 0)
            {
            flag = 0;//i不是素数
            break;
            }
    }
if(flag == 1)
printf("%d ", i);
}
return 0;
}

4. goto语句

最后我们来介绍下之前提过的goto语句
goto语句可以实现在同一个函数内跳转到设置好的标号处，就像山里灵活的狗一样。
再来个栗子：

#include<stdio.h>
int main()
{
落羽:
printf("乐")；
goto 落羽;
printf("喜")；

return 0;
}

这样，每次运行到“goto 落羽”，都会回到最上面“落羽:”，如此死循环打印“乐”，而不会打印“喜”

但如果使用不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执行流程，所以我们的建议是能不用尽量不去使用。
但是 goto 语句也不是一无是处，在多层循环的代码中，写一次break只能跳出一层循环。如果想快速跳出，使用goto就非常的方便了。

for(...)
{
  for(...)
  {
    for(...)
    {
     if(...)
     goto name;
    }
  }
}
name:
//name是可以任起的，只是一个对应关系

本篇完~~谢谢阅读
请大家看可爱流萤