分支与循环（上）

C语⾔是结构化的程序设计语⾔，这⾥的结构指的是顺序结构、选择结构、循环结构，C语⾔是能够实 现这三种结构的，其实我们如果仔细分析，我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这种 结构的组合。

我们可以使⽤ if 、 switch 实现分⽀结构，使⽤ for 、 while 、 do while 实现循环结构。

1. if语句

1.1 if

if 语句的语法形式如下：

表达式成⽴（为真），则语句执⾏，表达式不成⽴（为假），则语句不执⾏.

在C语⾔中，0为假，⾮0表⽰真，也就是表达式的结果如果是0，则语句不执⾏，表达式的结果如果不 是0，则语句执⾏。

例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数

1.2 else

如果⼀个数不是奇数，那就是偶数了，如果任意⼀个整数，我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表 ⽰呢？

这⾥就需要 if...else... 语句了，语法形式如下：

if ( 表达式 )

       语句1

else

       语句2

例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数，如果是奇数打印是奇数，否则打印偶数

练习：输⼊⼀个年龄，>= 18岁就输出：成年，否则就输出：未成年

1.3 分⽀中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句，⽐如：

int main()
{
    int age = 0;
    scanf("%d", &age);
    if (age >= 18)
        printf("成年了\n");
    printf("可以谈恋爱了\n");
    return 0;
}

  上⾯的代码，你会发现输⼊的值不管是>=18 还是<18，"可以谈恋爱了" 都会打印在屏幕上。

这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，就是 printf("成年了\n"); ，if语句为真，则打印成年了，

if语句为假，则不打印，对于 printf("可以谈恋爱了\n"); 是独⽴存在的，不管if语句的条件的真

假，都会被执⾏。那如果我们要if语句同时控制2条语句，怎么办呢？那就要使⽤ {} 将代码括起来， else 后也可以跟上⼤括号。如下：

#include <stdio.h>

int main()

{

   int age = 0;

   scanf("%d", &age);

   if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句

     {

      printf("成年了\n");

       printf("可以谈恋爱了\n");

      }

return 0;

}

1.4 嵌套if

在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。

⽐如：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数。请看如下代码

int main()
{
    int a;
    scanf("%d", &a);
    if (a == 0)
        printf("零");
    else if (a > 0)
        printf("正数");
    else
        printf("负数");
    return 0;
}
 

上图中橙⾊背景的代码就是嵌套在前⾯的 else ⼦句中的，构成了嵌套的if语句。

再⽐如：

输⼊⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；如果不是正数则输出：⾮正数。

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a > 0)
    {
        if (a % 2 == 0)
            printf("偶数");
        else
            printf("奇数");
    }
    else
        printf("非正数");
    return 0;
}

上⾯的代码中橙⾊背景的代码也是嵌套在 if 语句中的，构成了嵌套的 if 语句

1.5 悬空else问题

如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。

我们⾸先从下⾯代码开始

int main()
 {
     int a = 0;
     int b = 2;
     if (a == 1)
         if (b == 2)
         printf("hehe\n");
     else
         printf("haha\n");
     return 0;
}
 

程序运⾏的结果是啥？

很多初学者，上来以判断 a 是 0，不等于 1 ，那就执⾏ else ⼦句，打印 haha

但是当你去运⾏代码，输出的结果是：啥都不输出。

为什么呢？

这就是悬空 else 的问题，如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近

的 if 匹配。

上⾯的代码排版，让 else 和第⼀个 if 语句对⻬，让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的，当 if

语句不成⽴的时候，⾃然想到的就是执⾏ else ⼦句，打印 haha ，但实际上 else 是和第⼆个 if

进⾏匹配的，这样后边的 if...else 语句是嵌套在第⼀个 if 语句中的，如果第⼀个 if 语句就不成⽴，嵌套 if 和 else 就没机会执⾏了，最终啥都不打印。

如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了。

int main()
 {
     int a = 0;
     int b = 2;
     if (a == 1)
     {
         if (b == 2)
             printf("hehe\n");
         else
             printf("haha\n");
     }
     return 0;
}
 

或者如果我们希望else确实和第⼀个if匹配，可以这样修改代码：

int main()
{
    int a = 0;
    int b = 2;
    if (a == 1)
    {
        if (b == 2)
            printf("hehe\n");
    }
    else
    {
            printf("haha\n");
    }
    return 0;
}
 

只要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使 ⽤，让代码的可读性更⾼。

2.关系操作符

2.1 定义

用于比较表达式使用的运算符，即关系运算符，共有6个。

< , > , <= , >= ,!= , ==

2.2 注意事项

1.2.1 区分 == 和 = .

前者是“等于”，后者是“赋值”。因此，可以将变量写在等好的右边，可以有效避免错误的发生。

因为如果写成  if( 3 = a )  一眼就能发现出问题：变量赋值给常量。

1.2.2  避免多个操作符连用

例如：  j<a<k   这样写往往达不到代码想要的效果。

⽐如：我们输⼊⼀个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出⻘年。

由此可见，j < a < k 的写法欠妥，

这是因为，我们先拿18和age中存放的10⽐较，表达式18<=12为假， 18<=age 的结果是0，再拿0和36⽐较，0<=36为真，所以打印了⻘年 ，所以即使当age是12的时候，也能打印 ⻘年 ，逻辑上是有问题
 

所以，想要多个操作符连用，要用到“条件操作符”：&&

例如： 18< a <36 ==  a>18 && a<36 . 

3.条件操作符（ exp1?exp2:exp3)

3.1  定义

条件操作符也叫三⽬操作符，需要接受三个操作数。

如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；

如果 exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。

3.2 例题

使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。

4. 逻辑操作符：&& , || , ！

逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。

•

! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。

•

&& ：逻辑与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。

•

|| ：逻辑或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。

4.1 逻辑取反运算符 ！

⽐如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：

如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真

所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假，执⾏if语句中的代码。

4.2 逻辑与运算符 &&

&& 就是与运算符，也是并且的意思， && 是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。

⽐如：如果我们说⽉份是3⽉到5⽉，是春天，那使⽤代码怎么体现呢？

这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3，⼜要⼩于等于5，必须同时满⾜。

4.3 逻辑或运算符  ||

|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a || b ， ||

两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。

⽐如：我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天，那么我们怎么使⽤代码体现呢？

4.4 练习：闰年的判断

输⼊⼀个年份year，判断year是否是闰年

闰年判断的规则：

1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年

2. 能被400整除是闰年

第一种

第二种

4.5 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。

如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。

如前⾯的代码

1 if (month >= 3 && month <= 5)

表达式中&& 的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的

结果是0的时候，即使不判断 month <= 5 ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。

所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执⾏。

对于 || 操作符是怎么样呢？我们结合前⾯的代码：

if (month == 12 || month==1 || month == 2)

如果month == 12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。

所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。

像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进⾏计算的运算称为短 路求值。

练习：阅读代码，计算代码输出的结果

先看 a++ （a++表示先用a,在对a加1），很明显才开始a=0，为否，后面的代码不执行

得 a=1,b=2, c=3,d=4;

变式：将&&替换成||

依旧先看a++，为否执行下一代码（此时a=1),然后++b（先对b+1，再使用）b=3为真，直接短路

执行printf 语句

综上  a=1,b=3,c=3,d=4

5. switch 语句

除了 if 语句外，C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构。

switch 语句是⼀种特殊形式的 if...else 结构，⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重

的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。

switch (expression)

{

  case value1: statement

  case value2: statement

...

  default: statement

}

上⾯代码中，根据表达式 expression 不同的值，执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值，

就执⾏ default 分⽀。

注：

•

switch 后的 expression 必须是整型表达式

•

case 后的值，必须是整形常量表达式

5.1 if语句和switch语句的对⽐

练习：输⼊任意⼀个整数值，计算除3之后的余数

如果使⽤if语句完成，如下：

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a % 3 == 0)
        printf("余数为0");
    else if( a % 3 == 1)
        printf("余数为1");
    else
        printf("余数为2");
    return 0;
 }

如果使⽤switch语句改写，就可以是这样的：

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    switch(a % 3)
    {
    case 0:
        printf("余数为0");
        break;
    case 1:
        printf("余数为1");
        break;
    case 2:
        printf("余数为2");
        break;
    }
    return 0;
}

上述的代码中，我们要注意的点有：

1. case 和后边的数字之间必须有空格

2. 每⼀个 case 语句中的代码执⾏完成后，需要加上 break ，才能跳出这个switch语句。

5.2 switch语句中的break

前⾯的代码中，如果我们去掉case语句中的break，会出现什么情况呢？

我们发现，6除以3本来余数是0，但是我们发现程序运⾏的结果多了两⾏“余数为2，余数为1”的打印。

这是为什么呢？

原因是 switch 语句也是分⽀效果的，只有在 switch 语句中使⽤ break 才能在跳出 switch 语

句，如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句，代码会继续往下执⾏，有可能执⾏其他 case

语句中的代码，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。就⽐如上⾯的代码就执⾏了 case

1、2 中的语句。

所以在 switch 语句中 break 语句是⾮常重要的，能实现真正的分⽀效果。

当然， break 也不是每个 case 语句都得有，这就得根据实际情况来看了。

练习：

输⼊⼀个1~7的数字，打印对应的星期⼏

例如：

输⼊：1 输出：星期⼀

输⼊：2 输出：星期⼆

输⼊：3 输出：星期三

输⼊：4 输出：星期四

输⼊：5 输出：星期五

输⼊：6 输出：星期六

输⼊：7 输出：星期天

参考代码如下：

int main()
{
    int day;
    scanf("%d", &day);
    switch (day)
    {
    case 1:
         printf("星期一\n");
         break;
    case 2：
        printf("星期二\n");
        break;
    case 3:
        printf("星期三\n");
        break;
    case 4:
        printf("星期四\n");
        break;
    case 5:
        printf("星期五\n");
        break;
    case 6:
        printf("星期六\n");
        break;
    case 7:
        printf("星期天\n");
        break;
    }
}

如果需求发⽣变化，变为：

1. 输⼊1~5，输出的是“⼯作⽇”;

2. 输⼊6~7，输出“休息⽇”

那参考代码如下：

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;
    }
}
 

上⾯的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使⽤ break ，或者在哪⾥使⽤

break ，才能正确完成实际的需求。

5.3 switch语句中的default

在使⽤ switch 语句的时候，我们经常可能遇到⼀种情况，⽐如 switch 后的表达式中的值⽆法匹

配代码中的 case 语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在 switch 语句中加⼊default ⼦句。

switch (expression)

{

case value1: statement

case value2: statement

default: statement

}

switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ，也不是 value2 的时候，就会执⾏ default ⼦句。

就⽐如前⾯做的打印星期的练习，如果 day 的输⼊不是1~7的值，如果我们要提⽰：输⼊错误，则可 以这样完成代码：

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("输入错误\n");

        break;
    }
}
 

5.4 switch语句中的case和default的顺序问题

在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？

其实，在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满⾜实

际需求的就可以。

不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

6. while循环

C语⾔提供了3种循环语句， while 就是其中⼀种，接下来就介绍⼀下 while 语句。

while 语句的语法结构和 if 语句⾮常相似。

6.1 if 和 while的对⽐

if(表达式)

 语句;

 while(表达式)

  语句;//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号

你可以对⽐来看⼀下，具体写个代码吧

int main()
{
 if (1)
     printf("hehe\n"); //if后边条件满⾜，打印⼀次hehe
 return 0;
}

int main()
{
while (1)
    printf("hehe\n"); //while后边的条件满⾜，死循环的打印hehe
return 0;

}
 

这就是他们的区别，while语句是可以实现循环效果的。

6.2 while语句的执⾏流程

⾸先上来就是执⾏判断表达式，表达式的值为0，循环直接结束；表达式的值不为0，则执⾏循环语

句，语句执⾏完后再继续判断，是否进⾏下⼀次判断

6.3 while 循环的实践

练习：在屏幕上打印 1~10 的值

参考代码：

6.4 练习

输⼊⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位

例如：

输⼊：1234，输出：4 3 2 1

输⼊：521，输出：1 2 5

题⽬解析

1. 要想得到n的最低位，可以使⽤n%10的运算，得到的余数就是最低位，如：1234%10得到4

2. 要想去掉n的最低位，找出倒数第⼆位，则使⽤ n=n/10 操作就可以去掉最低位的，如：                n=1234/10得到123，123相较于1234就去掉了最低位，123%10就得到倒数第⼆位3。

3. 循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能到所有的位。

7. for循环

7.1 语法形式

for 循环是三种循环中使⽤最多的， for 循环的语法形式如下：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)

    语句；//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号

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

7.2 for循环的执⾏流程

⾸先执⾏ 表达式1 初始化循环变量，接下来就是执⾏ 表达式2 的判断部分， 表达式2 的结果如果

==0，则循环结束； 表达式2 的结果如果!=0则执⾏循环语句，循环语句执⾏完后，再去执⾏表 达式3 ,调整循环变量，然后再去 表达式2 的地⽅执⾏判断， 表达式2 的结果是否为0，决定循环是否继续。

整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执⾏1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

7.3 for循环的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值

参考代码：

7.4 while循环和for循环的对⽐

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for 循环的三个部

分⾮常集中，便于代码的维护，⽽如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就⽐较分散，所以从形 式上 for 循环要更优⼀些

7.5 练习

练习1：

计算1~100之间3的倍数的数字之和

参考代码：

//⼩ 的优化

//如果能直接产⽣3的倍数的数字就省去了多余的循环和判断

8. do-while 循环

8.1 语法形式

在循环语句中 do while 语句的使⽤最少，它的语法如下：

do

   语句；

while(表达式)；

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满⾜就进⼊循环，执⾏循环语句，如果不满⾜就跳

出循环；

⽽ do while 循环则是先直接进⼊循环体，执⾏循环语句，然后再执⾏ while 后的判断表达式，表

达式为真，就会进⾏下⼀次，表达式为假，则不再继续循环。

8.2 do while循环的执⾏流程

在 do while 循环中先执⾏图上的“语句”，执⾏完语句，在去执⾏“判断表达式”，判断表达式的

结果是!=0，则继续循环，执⾏循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。

所以在 do while 语句中循环体是⾄少执⾏⼀次的，这是 do while 循环⽐较特殊的地⽅。

8.3 do while循环的实例

在屏幕上打印1~10的值

⼀般 do while 使⽤在循环体⾄少被执⾏⼀次的场景下，所以较少⼀些。

 

8.4 练习

输⼊⼀个正整数，计算这个整数是⼏位数？

例如：

输⼊：1234 输出：4

输⼊：12 输出：2

这⾥并⾮必须使⽤ do while 语句，但是这个代码就⽐较适合使⽤ do while 循环，因为n即使是

0，也是1位数，要统计位数的。

9. break和continue语句

在循环执⾏的过程中，如果某些状况发⽣的时候，需要提前终⽌循环，这是⾮常常⻅的现象。C语⾔中

提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应⽤到循环中的。

•

break 的作⽤是⽤于永久的终⽌循环，只要 break 被执⾏，直接就会跳出循环，继续往后执

⾏。

•

continue 的作⽤是跳过本次循环中 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有

所差异的。

9.1 while循环中的break和continue

9.1.1 break举例

打印了1,2,3,4后，当i等于5的时候，循环在 break 的地⽅终⽌，不再打印，不再循环。

所以 break 的作⽤就是永久的终⽌循环，只要 break 被执⾏， break 外的第⼀层循环就终⽌了。

那以后我们在循环中，想在某种条件下终⽌循环，则可以使⽤ break 来完成我们想要的效果。

9.1.2 continue举例

continue 是继续的意思，在循环中的作⽤就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续进⾏

下⼀次循环的判断。

上⾯的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢

到这⾥我们就能分析出来， continue 可以帮助我们跳过某⼀次循环 continue 后边的代码，直接

到循环的判断部分，进⾏下⼀次循环的判断，如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成死循环。

9.2 for循环中的break和continue

9.2.1 break 举例

其实和 while 循环中的 break ⼀样， for 循环中的 break 也是⽤于终⽌循环的，不管循环还需

要循环多少次，只要执⾏到了 break ，循环就彻底终⽌，我们上代码。

break 的作⽤是永久的终⽌循环，未来我们在某个条件发⽣的时候，不想再继续循环的时候，就可以使⽤ break 来完成

9.2.2 continue举例

上⾯的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢？

所以在 for 循环中 continue 的作⽤是跳过本次循环中 continue 后的代码，直接去到循环的调

整部分。未来当某个条件发⽣的时候，本次循环⽆需再执⾏后续某些操作的时候，就可以使⽤

continue 来实现。

9.3 do while循环中的break和continue

do.while 语句中的 break 和 continue 的作⽤和 while 循环中⼏乎⼀模⼀样，⼤家下来可以

⾃⾏测试并体会。

int main()
{
    int i = 1;
    do
    {
        if (i == 5)
            break;
        printf("%d ", i);
        i++;
    } while (i <= 10);

    return 0;
}

int main()
{
    int i = 1;
    do
    {
        if (i == 5)
            continue;
        printf("%d ", i);
        i++;
    } while (i <= 10);

    return 0;
}

10. 循环的嵌套

前⾯学习了三种循环 while ， do while ， for ，这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决

问题，就是我们所说的：循环嵌套，这⾥我们就看⼀个例⼦。

10.1 练习

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。

注：素数⼜称质数，只能被1和本⾝整除的数字。

10.2 题⽬解析：

1. 要从100~200之间找出素数，⾸先得有100~200之间的数，这⾥可以使⽤循环解决。

2. 假设要判断i是否为素数，需要拿2~i-1之间的数字去试除i，需要产⽣2~i-1之间的数字，也可以使⽤

循环解决。

3. 如果2~i-1之间有数字能整除i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

10.3 参考代码：

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 100; i <= 200; i++)
    {
        int flage = 1;
        for (j = 2; j <= i - 1; j++)
        {
            if (i % j == 0)
            {
                flage = 0;
                break;
            }
        }
        if (flage == 1)
        {
            printf("%d ", i);
        }
    }
    return 0;
}

改进后：

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 101; i <= 200; i+=2)
    {
        int flage = 1;
        for (j = 2; j <= i - 1; j++)
        {
            if (i % j == 0)
            {
                flage = 0;
                break;
            }
        }
        if (flage == 1)
        {
            printf("%d ", i);
        }
    }
    return 0;
}

11. goto 语句

C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数

内跳转到设置好的标号处。

int main()
{
    printf("hehe\n");
    goto next;
    printf("haha\n");
next:
    printf("跳过了haha的打印\n");
    return 0;
}

goto 语句如果使⽤的不当，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，如果想快速跳出，使⽤ goto 就⾮常的⽅便了。

本来 for 循环想提前退出得使⽤ break ，⼀个 break 只能跳出⼀层 for 循环，如果3层循环嵌套

就得使⽤3个 break 才能跳出循环，所以在这种情况下我们使⽤ goto 语句就会更加的快捷。