带你窥探分支和循环语句全貌——这一篇就够了

前言

在C语言中，语句可分为5类：表达式语句、函数调用语句、控制语句、复合语句、空语句。本篇将详细介绍控制语句。
控制语句用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式（顺序结构、循环结构、选择结构），它们由特定的语句定义符组成。
C语言有9种控制语句，可分为以下三类：

1. 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句
2. 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句
3. 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句

1.分支语句（选择结构）

大学好好学习，校招拿到好offer，走上人生巅峰，迎娶白富美；不好好学习，毕业回家卖红薯；或其他。
这就是选择。

1.1 if语句

在C语言中，if语句即可以实现单分支，又可以实现多分支。那语法结构是怎么样呢？

//语法结构
//单分支
if(表达式)
     语句;
//多分支
if(表达式)
	语句1;
else
	语句2;
//更多分支
if(表达式1)
	语句1;
else if(表达式)
	语句2;
else
	语句3;

Tips:

• 在C语言中，如果表达式结果为真，则语句执行。而C语言规定0表示假，非0表示真。
• 如果上述表达式成立，要执行多条语句，要将代码块放在{ }中。
• 当出现悬空else时，else和离它最近的if匹配，而非和它对其的else匹配。
• 在判断常量表达式时(例如判断5和sum是否相等)，建议读者写成5==sum（这样写可以防止读者在实际写代码的过程中，少写一个=，把判断语句写成赋值语句）

1.2 switch语句

switch语句也是一种分支语句，常常用于多分支的情况。
比如如果出现以下情况：
输入4-7，相应的输出星期四到星期七。
如果我们写成if…else if…else if…这种形式，无疑太过复杂。而C语言给出了一种好的解决方法——switch语句。

//switch语句
switch(整形表达式)
{
	语句项;		//语句项是一些case语句
}				//如下：
				//case 整型表达式：
				//		语句；

1.2.1 在switch语句中的break

在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break后才能实现真正的分支。
例如：我们要求输入4和5，输出weekday;输入6和7,就输出weekend
我们的代码可以这样实现：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 4:
	case 5:
		printf("weekday\n");
		break;
	case 6:
	case 7:
		printf("weekend\n");
		break;
	}
	return 0;
}

• break的实际效果是将语句列表分为不同的分支部分。
• switch（）中只能是常量表达式。
• 编程好习惯：在最后一个case语句后加一条break语句。（这样写可以避免在以后自己或他人要修改该代码时，在以前的最后一个case语句后面忘记添加break语句）

1.2.2 default语句

在实际过程中，如果表达式的值与所有的case标签的值都不匹配要怎么办呢？
其实也没什么，结构就是跳过所有语句罢了。但有意思的是， 程序并不会停止也不会报错(这种情况下，C不认为是个错误）。
如果不想忽略不匹配的所有标签，我们可以在语句列表中添加一条default语句。

• 当switch表达式的值并不匹配所有case标签的值时，default后面的语句就会执行。

• 每一个switch语句只能出现一条default语句

• default语句可以出现在语句列表中的任何位置，执行时会像执行case标签一样执行default语句

• 编程好习惯：在每一个switch语句中加一个default语句，甚至可以在后面再加一个break语句。

2. 循环语句

• while
• for
• do while

下面我们来看一个简单的循环

2.1 while循环

在生活中很多情况是：同一件事需要完成多次，而if语句只能执行一次，那要怎么办呢？
C语言引入了while语句，可以实现循环。

while 语法结构：

while (表达式)
	循环语句;

while语句的执行流程图：

Instance:如何在屏幕上打印1-10的数字。
我们可以这样实现：

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

2.1.1 while语句中的break

break介绍

//break 代码实例
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

这些代码输出结果是什么呢？

总结：
break在while循环中的作用：
其实在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环，所以while中的break是用于永久终止循环的。

2.1.2 while语句中的continue

continue介绍

//continue  代码实例
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	while (i < 10)
	{
		i = i + 1;
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

这段代码只是把break改成continue，代码输出结果是什么呢？

运行代码后我们发现除5之外，其他数字都正常输出。
总结：
continue在while中的作用就是：

continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行，而是直接跳转到while的判断部分，进行下一次循环的入口判断。

2.2 for循环

首先我们来看for循环的语法：

2.2.1 语法

for(表达式1：表达式2：表达式3）
	循环语句;		
//表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
//表达式2为条件判断部分，用于判断循环什么时候终止
//表达式3为调整部分，用于循环部分的调整

for循环的执行流程图：

Tips:

• 对比for循环和while循环，我们可以发现while循环中依然存在循环的三个必要条件，但由于风格的问题使得while循环的3个部分可能偏离较远，导致查找修改不够集中和方便。所以for循环的风格更甚一筹，使用频率也跟高。

• 在for循环中，break和continue得意义和while循环是一样的。

• 建议1：不可在for循环体内修改循环变量，防止for循环失去控制。

• 建议2：for循环控制变量的取值采用“前闭后开区间”写法。

2.2.2 一些for循环变种

我们来看以下4段代码，看看结果如何，打印多少个hehe。

#include <stdio.h>
int main()
{
	//代码1
	for (;;)
	{
		printf("hehe\n");
	}
	//代码1运行，会死循环打印hehe

	//代码2
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (; i < 10; i++) 
	{
		for (; j < i; j++)
		{
			printf("hehe\n");	//j初始化省略，j在第一次循环结束后会，不会从0开始，而是保持原来的值
		}
	}
	//代码2运行，打印10个hehe

	//代码3——使用多哥变量控制循环
	int x, y;
	for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; x++, y++)
	{
		printf("hehe\n");
	}
	//代码3运行，打印2个hehe
	return 0;
}

1. for循环中，初始化和调整部分的省略就是什么都不做。
2. for循环中，判断部分的省略意味着判断恒为真。

2.3 do…while()循环

2.3.1 do语句的语法

do
	循环语句;
while(表达式);

2.3.2 执行流程

2.3.3 do语句的特点

do语句循环时，至少执行一次，但场景有限，所以不经常使用。

#include <stdio.h>
int main ()
{
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ", i);	//不管如何，先执行代码块中内容，在判断是否在执行
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

- do while语句中的break和continue的意义和while语句以及for语句效果是一样的。

3.goto语句

C语言提供了可以随意滥用的goto语句和标记跳转的标号。理论上goto语句是没有必要的，实践中没有goto语句也可以很容易写出代码。但在某些场合下，goto语句还是可以用的着的，最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构处理过程中。
例如：一次跳出两层或多层循环。(多层循环这种情况下使用break是达不到目的的，它只能从内层循环退出到上一层循环)

goto语句真正适合的场景如下：

for (...)
{
	for (...)
	{ ...
		for (...)
		{
			if (disaster)
				goto error;
		}
	}
}
error:
	if(disaster)
		//处理错误情况

结尾

本篇文章到这就结束了，希望能帮读者更好的了解控制结构的全貌，建立一个完整逻辑框架。创作不易，如果觉得本篇文章对你有帮助，记得点赞加关注哦。感谢你的支持！
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