分支与循环语句

W_XiangYu

已于 2023-12-03 23:34:41 修改

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文章标签： c语言

于 2023-12-03 23:33:27 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/W_XiangYu/article/details/134767948

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分支与循环语句

一.分支语句

1.if语句:

（1）if语法结构：

语法形式：

if（表达式）
    语句

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：如果大于等于140，则表明他是一个天才，输出“Genius”。

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int a;
    scanf("%d",a);
    if(a>=140)
    {
        printf("Genius");
    }
    return 0;
}

（2）else语法结构：

语法形式：

if（表达式）
    语句1
else
    语句2

例1：分数大于等于60分，是输出“Pass”，否则，输出“Fail”。

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int a;
    if(a>=60)
    {
        printf("Pass\n");
    }
    else 
    {
        printf("Fail\n");
    }
    return 0;
}

例2：是闰年输出"yes" 否则输出"no"

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    if((n%4==0&&n%100!=0)||n%400==0)
    {
        printf("yes");
    }
    else 
    {
        printf("no");
    }
    return 0;
}

（3）分支语句中包含多条语句：

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句，如下：

例：输出该字符是字母（YES）或不是（NO）

#include <stdio.h>
int main() 
{
    char ch;
    scanf("%c",&ch);
    if((ch>=65&&ch<=90)||(ch>=97&&ch<=122))
        printf("YES\n");
    else 
        printf("NO\n");
        printf("不是字母\n");
    return 0;
}

上⾯的代码，你会发现输⼊的不论是否为字母，最终都会将“不是字母”打印在屏幕上。
在这里插入图片描述
这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，printf(“不是字母\n”);这条语句是独立存在的，不管if语句的条件的真假，都会被执行。

若要使用if…else…语句控制多条语句，则需要使用{}将代码括起来。

#include <stdio.h>
int main() 
{
    char ch;
    scanf("%c",&ch);
    if((ch>=65&&ch<=90)||(ch>=97&&ch<=122))
    {
        printf("YES\n");
        printf("是字母\n");
    }
    else 
    {
        printf("NO\n");
        printf("不是字母\n");
    }
    return 0;
}

（4）if的嵌套使用：

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

例：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。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	if (num == 0)
		printf("输⼊的数字是0\n");
	else
	{
		if (num > 0)
			printf("输⼊的数字是正数\n");
		else
			printf("输⼊的数字是负数\n");
	}
	return 0;
}

上述代码可以简化为if…else if…else…如下所示

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	if (num == 0)
		printf("输⼊的数字是0\n");
	else if (num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在els语句中，形成了嵌套结构
		printf("输⼊的数字是正数\n");
	else
		printf("输⼊的数字是负数\n");

	return 0;
}

（5）悬空if：

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。
首先请看下述代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
		if (b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
	return 0;
}

大多数初学者，对于上述代码会直接判断 a 是 0，不等于 1 ，那就执⾏ else ⼦句，打印 haha。

但是当运行代码时，就会发现，输出的结果是：啥都不输出。
在这里插入图片描述
why？
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。

上述代码的排版让我们误以为else 是和第⼀个if匹配的，但是实际上却并非如此。
让我们将代码修一下将会更好理解。

#include <stdio.h>
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：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
	{
		if (b == 2)
			printf("hehe\n");
	}
	else
	{
		printf("haha\n");
	}
	return 0;
}

带上大括号代码的逻辑会更加的清晰，所以在此建议大家以后再写代码的时候尽量注意括号的使用。

2.switch语句：

（1）switch语句用法：

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。

例：输入整数输出相应的星期几

#include<stdio.h>
int main()
{
    int n;
    scanf("%d", &n);
    switch (n)
    {
    case 1:printf("星期一"); break;
    case 2:printf("星期二"); break;
    case 3:printf("星期三"); break;
    case 4:printf("星期四"); break;
    case 5:printf("星期五"); break;
    case 6:printf("星期六"); break;
    case 7:printf("星期天"); break;
    default:printf("输入有误"); break;
    }
    return 0;
}

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

（2）switch语句中的break

#include<stdio.h>
int main()
{
    int n;
    scanf("%d", &n);
    switch (n)
    {
    case 1:printf("星期一\n"); 
    case 2:printf("星期二\n"); 
    case 3:printf("星期三\n"); 
    case 4:printf("星期四\n"); 
    case 5:printf("星期五\n"); 
    case 6:printf("星期六\n"); 
    case 7:printf("星期天\n"); 
    default:printf("输入有误\n");
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述
在switch语句中，如果某一个case语句后没有break语句，代码将会继续向下执行，有可能会执行后方case语句中的代码，知道遇到break语句或者switch语句结束。

因此，在switch语句中break语句非常重要，只有将其放在正确的位置，才能真正实现分支效果。

当然，具体是否需要使用break语句，就要根据实际情况来看了。

（3）switch语句中的default

在使用switch语句时，我们会经常碰到switch后表达式中的值无法匹配case语句的情况，这时候default就将派上用场。
例：输入的数字对应扑克牌牌点

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a;
	scanf("%d", &a);
	switch (a)
	{
	case 1:
		printf("A"); break;
	case 2:
		printf("2"); break;
	case 3:
		printf("3"); break;
	case 4:
		printf("4"); break;
	case 5:
		printf("5"); break;
	case 6:
		printf("6"); break;
	case 7:
		printf("7"); break;
	case 8:
		printf("8"); break;
	case 9:
		printf("9"); break;
	case 10:
		printf("T"); break;
	case 11:
		printf("J"); break;
	case 12:
		printf("Q"); break;
	case 13:
		printf("K"); break;
	default:
		printf("none");
		break;
	}
	return 0;
}

上述代码若输入1~13之外的数字，那么将会执行default语句中的代码，即打印“none”。如下图所示
在这里插入图片描述

（4）switch语句中的case和default的顺序

实际上在switch语句中，case子句和default子句并没有顺序要求，只要其位置能够满足需求即可。
但是，我们通常将default子句放在最后处理

二.循环语句

1.while循环：

（1）while语法结构：

while语句的语法结构与if语句比较相似。

while(表达式)
     语句;//如果循环体想要包含多个语句，则需要加上大括号

（2）while循环的执行流程

例：在屏幕上打印 1~10 的值

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

首先执行判断表达式，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，语句执行后再继续判断，是否进行下一次循环。

2.for循环：

（1）for语法结构：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)

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

（2）for循环执行流程

首先：执行表达式1的初始化循环变量
然后开始循环：
Ⅰ：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，则进入循环
Ⅱ：执行完循环语句后，再执行表达式3，调整循环变量
Ⅲ：调整循环变量后，再次回到表达式2进行判断

注：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。

例：对n位好朋友说n遍”Happy new year!Good luck!”的祝福语。

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        printf("Happy new year!Good luck!\n");
    }
    return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

3.do while循环

（1）do while语法结构

do
{
 语句；
 }while(表达式)；

（2）do while循环执行流程

do while循环比较特殊：

while 和 for 这两种循环都是先进行判断，条件如果满足就进入循环，不满足就跳出循环。

而 do while 循环则是先直接进入循环体，执行一次循环语句，然后再执行 while 后的判断。

所以 do while 循环必定执行一次

例：在屏幕上打印1~10的值

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	} while (i <= 10);

	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述
⼀般 do while 使用在循环的至少被执行一次的情况下，因此使用较少。

4.break和continue语句

在执行循环是，若要提前中止循环，那么将离不开 break 和 continue

(do while 循环中的 break 和 continue 几乎一模一样，因此下面仅以 while 循环和 for 循环为例)

（1）作用：

• break：永久中止循环，只要执行break，直接就会跳出循环。

• continue：跳过本次循环continue后的代码，在 for 循环与 while 循环中有差异

（2）break语句：

例：在屏幕上打印1~10的值
Ⅰ：while循环

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;//当i等于5后，就执⾏break，循环就终⽌了
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述
Ⅱ：for循环

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)//当i等于5后，就执⾏break，循环就终⽌了
			break;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述
由上可看出break在while和for循环中没有差异

（3）continue语句：

在while循环中的continue：

例：在屏幕上打印1~10的值

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			continue;
		//当i等于5后，就执⾏continue，直接跳过continue的代码，去循环的判断的地⽅
		//因为这⾥跳过了i = i+1，所以i⼀直为5，程序陷⼊和死循环
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

由上方代码我们可以分析出，在 while 循环中若将循环的调整放在 continue 之后，可能将会造成死循环

在for循环中的continue：

例：在屏幕上打印1~10的值

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			continue;//这⾥continue跳过了后边的打印，来到了i++的调整部分
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述
所以在 for 循环中 contiue 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。

三.goto语句

C语言提供了一种非常特别的语法：goto 语句和跳转标号。

1.作用：

goto 语句可以实现在同一个函数内跳转到设置好的标号处。

2.用法：

例：跳过haha的打印

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("hehe\n");
	goto next;
	printf("haha\n");

next:
	printf("跳过了haha的打印\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.缺点与优势

缺点：
goto 语句如果使的不当，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。

优点：
在多层循环的代码中，如果想要快速跳出，使用 goto 就非常方便了。

如下：

for (...)
{
	for (...)
	{
		for (...)
		{
			if (disaster)
				goto error;
		}
	}
}
error

原本在 for 循环中想提前退出循环必须使用break，但是一个break只能跳出一层 for 循环，如果循环嵌套过多，就要使用多个break，所以在这种情况下使用 goto 语句会更加快捷