C语言之对结构的认知（上）

一.对结构的介绍

众所周知，C语言是一种结构化的程序设计语言。从我们日常的使用中不难看出，其中最基本且最长见的结构有三种，顺序结构、选择结构、循环结构。通过这三种结构的组合使用，我可以实现复杂的逻辑和功能。

• 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转。
• 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应的功能。
• 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码。

二.顺序结构

顺序结构是最为简单的它是指：程序按照顺序执行的。从程序的起始开始，按照代码的编写顺序依次执行每一条语句，直至程序结束。这是我们从学习代码开始就在使用的一种结构。

比如，我们最开始学习的：

#include <stdio.h>

int main() 
{
    // 顺序执行的代码块
    printf("Hello, ");
    printf("world!");
    return 0;
}

三.选择结构

如果你对选择结构不熟悉，那你肯定熟悉分支结构，这二者只是叫法不同罢了。选择（分支）顾名思义，就是进行对接下来运行程序的选择，它是通过if语句或者switch语句来实现的。

1.if语句

1.1.if语句的基本形式

if ( 表达式 )
    语句

当表达式为真时，执行语句，反之则不执行。很显然这里它起到了选择的作用。

eg：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a = 6)
        printf("true");
    return 0;
}

这个代码用if语句判断，就是当你输入的值为6时，输出 true ，反之直接结束程序。

1.2.if...else...

当然，if语句在使用时往往会和 else 连用，形成 if...else... 形式。解读为，如果......否则......

eg：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a = 6)
        printf("true");
    else
        print("false");
    return 0; 
}

这串代码就表示，当你输入的值为6时，输出 true，如果不是6，就输出 false。

else 的加入可以让我们更好的进行判断，满足我们的需求。

1.3.分支中多语句的使用

在 if 或 else 语句中都是默认只控制一条语句的。但是平时我们在使用 if 语句时，其分支里面一般不会只写一条语句，往往都是多条语句才能实现我们的所需。

eg：

#include<stdio.h>

int main()
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a > 6)
    {
        printf("true\n");
        printf("你输入的数大于 6.\n");
    }
    else
    {
        printf("false\n");
        printf("你输入的数小于 6.\n");
    }
    return 0; 
}

这串代码就表示，如果你输入的数大于6，输出：true，并换一行输出：你输入的数大于6；反之输出：false，然后换行输出：你输入的数小于6. 

当你的分支语句中放入不止一条语句时， 由于，在 if 或 else 语句中都是默认只控制一条语句。所以我们必须用 {} 将我们输入的语句括起来，使其成为一个代码块。就像你在写 main() 时那样。

1.4.if 语句的嵌套与排版

如果我们要实现一个稍微复杂一点的功能，往往只用一个 if 语句是不够的，需要多个 if 语句的嵌套，形成连续的判断。

eg：

#include <stdio.h>

int main() 
{
    int a = 0;
    scanf("%d", &a);
    if (a > 6) 
    {
        printf("true\n");
        if(a < 50)
        {
            printf("诶哟，很不错哦。\n");
            printf("你输入的数大于6，但小于10.\n");
        }
        else
        {
            printf("你输入的数挺大的。\n");
            printf("你输入的数已经大于50.\n");
        }
    }
    else
    {
        printf("false\n");
        printf("你输入的数挺小的。\n");
    }
    return 0;
}

这串代码就是很简单的一个 if 语句的嵌套使用，当你输入的数大于 6，就进入第一个 if 语句。先输出一个 true 。同时，这个数若小于50，就进入第二个 if 语句，输出对应的信息：“ 诶哟，很不错哦。你输入的数大于6，但小于10。” 这个数若大于50，则输出else中对应的信息。当你输入的数小于6，那么不进入第一个 if 语句，直接进入 else 语句中，输出：“false  你输入的数挺小的。”

if 语句的嵌套，说简单点就是，初步判断后没有满足我们的需求，需要再次进行判断，才能完成所需，有时可能还需要套不止两层。

看到这里你一定发现了我上面的代码写的是很整齐的，其实每一个合格的码农都应这样，这是写代码的一个很好的习惯，不仅美观，还有利于我们更快更准确的理解代码。使用 tab键 一次就可以后退四个字符，这样很容易把我们的代码排版整齐。

但是如果你不这样整齐排列，写成这个样子：

#include <stdio.h>

int main() 
{
int a = 0;
scanf("%d", &a);
if (a > 6) 
{
printf("true\n");
if(a < 50)
{
printf("诶哟，很不错哦。\n");
printf("你输入的数大于6，但小于10。\n");
}
else
{
printf("你输入的数挺大的。\n");
printf("你输入的数已经大于50。\n");
}   
}
else
{
printf("false\n");
printf("你输入的数挺小的。\n");
}
return 0;
}

同样的代码，绝对没有整齐排列时理解快，不是吗？如果有人给你看这种代码，你能忍受吗？或许心中就有无数个草泥马在奔腾了吧。

排版整齐也可以有效的避免if与else匹配错误的问题，记住一条规则，如果有多个 if 和 else ，else 总是跟最接近的 if 匹配。而不是单单对齐的那个。

2.switch语句

除了 if 语句 外，选择结构中还有用 switch语句 来实现分支。其实，switch语句 也是一种特殊的if...else... 语句，往往用于判断条件有多个结果的情况。有时，我们可以用 switch语句 来代替多重else  if 的使用，这样能更为方便和简洁。

2.1.switch语句的基本形式

switch语句的基本形式如下：

switch (expression) 
{
    case value1: 
        statement
    case value2: 
        statement
    default: 
        statement
}

expression ，value 都必须为整形表达式。根据我们输入 expression 的值来选取不同的case分支，运行分支中的表达，如果输入的 expression 的值不是任何一个 case 所含有的，那就运行default 分支。这里的default并不是必须存在的，要根据自己的实际情况确定。

2.2.switch语句中的break.

对于一个简单的 switch语句 ：

根据输入的值1~7来判断今天星期几。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int day = 0;
    scanf("%d", &day);
    switch (day)
    {
    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("请输入正确的值。");
    }
    return 0;
}

我们让这个程序运行：

当我们输入 3 时，发现程序从 case 3 开始运行但是没有在输出 星期三 后退出 switch语句，而是继续向下运行输出。 

为让程序运行达到我们的预期，我们需要引进一个 break 函数，使程序在输出对应的星期后退出switch语句 。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int day = 0;
    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;
    }
    return 0;
}

这样程序的运行就可以达到我们的预期：

当然，你的switch语句中是否使用break，还要根据实际情况而定，并不是一定要用的。

如：输入数字1~5，输出工作日，输入数字6或7，输出休息日。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int day = 0;
    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;
    }
    return 0;
}

 当你输入的数字为1~5时，程序不会退出 switch语句 ，而是一直运行，直到遇见第一个 break 。