掌握C语言的分支与循环：从基础到实战

在C语言中，分支语句和循环语句是控制程序逻辑的核心工具。它们让程序能够根据条件执行不同的代码块，或者重复执行特定任务。本文将通过通俗的讲解和实用的代码示例，带你全面掌握这些关键语法。

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一、分支语句：让程序学会“选择”

1. if 语句：最简单的条件判断

语法：

if (条件表达式) {
    // 条件为真时执行的代码
}

示例：判断用户输入是否为正数

int num;
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d", &num);
if (num > 0) {
    printf("这是一个正数！");
}

2. if-else：二选一的分支

语法：

if (条件) {
    // 条件为真时执行
} else {
    // 条件为假时执行
}

示例：判断奇偶数

if (num % 2 == 0) {
    printf("偶数");
} else {
    printf("奇数");
}

3. else if：多条件分支

语法：

if (条件1) {
    // ...
} else if (条件2) {
    // ...
} else {
    // ...
}

示例：成绩等级划分

if (score >= 90) {
    printf("A");
} else if (score >= 80) {
    printf("B");
} else {
    printf("C");
}

4.switch：多路选择

语法：

switch (表达式) {
    case 值1:
        // 代码块1
        break; // 防止“case穿透”
    case 值2:
        // 代码块2
        break;
    default:
        // 默认情况
}

示例：根据星期数输出名称

switch (day) {
    case 1: printf("周一"); break;
    case 2: printf("周二"); break;
    // ...其他case
    default: printf("输入错误");
}

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二、循环语句：让程序重复执行

1. for 循环：精确控制循环次数

语法：

for (初始化; 循环条件; 更新表达式) {
    // 循环体
}

示例：计算1到100的和

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}
printf("和为：%d", sum);

2. while 循环：条件满足时循环

语法：

while (条件) {
    // 循环体
}

示例：用户输入验证（避免除以零）

int b;
printf("请输入分母：");
scanf("%d", &b);
while (b == 0) { // 若输入0则要求重新输入
    printf("分母不能为零，请重新输入：");
    scanf("%d", &b);
}
int result = a / b; // 安全计算

3. do-while 循环：至少执行一次

语法：

do {
    // 循环体
} while (条件);

示例：菜单交互

int choice;
do {
    printf("1. 开始游戏\n2. 退出\n请输入选择：");
    scanf("%d", &choice);
} while (choice != 1 && choice != 2); // 输入错误时重复

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三、进阶技巧与常见问题

1. 循环控制语句

break：立即退出当前循环

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) break; // 当i=5时终止循环
    printf("%d ", i); // 输出0 1 2 3 4
}

continue：跳过本次循环剩余代码

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (i == 2) continue; // 跳过i=2的情况
    printf("%d ", i); // 输出0 1 3 4
}

2. 避免死循环

while循环的陷阱：

int i = 0;
while (i < 5) { 
    // 忘记写i++，导致无限循环！
    printf("%d", i);
}

解决方案：确保循环条件最终会变为假。

3. 分支与循环的嵌套

示例：寻找质数

for (int num = 2; num <= 100; num++) {
    int is_prime = 1;
    for (int i = 2; i < num; i++) {
        if (num % i == 0) {
            is_prime = 0;
            break;
        }
    }
    if (is_prime) {
        printf("%d ", num);
    }
}

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四、总结与最佳实践

1. 分支语句选择指南：

   • 简单条件 → if

   • 多条件 → else if 或 switch

   • 范围判断（如区间） → if-else

   • 离散值匹配（如枚举） → switch

2. 循环语句选择指南：

   • 已知循环次数 → for

   • 条件依赖外部状态 → while

   • 至少执行一次 → do-while

3. 防御性编程：

   • 在除法操作前检查分母是否为零。

   • 循环中避免修改循环变量导致逻辑混乱。

   • 使用switch时不要遗漏break和default。