详解C语言之分支与循环语句

C语言是结构化的程序设计语言，有顺序结构、选择结构（分支结构）、循环结构。

1. 分支语句之if语句

1.1 if

if语句的语法形式如下：

if (表达式)
	语句;

if语句的执行规则如下：如果if括号里的表达式成立（为真），则执行下面的语句；如果if括号里的表达式不成立（为假），则不执行下面的语句。

注：在C语言中非0为真，0为假。

比如：

int main()
{
	int a = 1;
	if (a > 0)
		printf("a大于0\n");
	return 0;
}

a=1显然大于0，表达式成立，执行下面的语句，打印出结果 a大于0

再比如：

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

if括号里的表达式a为1，非0，那么就会执行下面的语句，屏幕上就会打印出 haha

1.2 else

一个非0数要么大于0，要么小于0。要判断这个数是大于0还是小于0，如果我们只使用if语句，代码如下：

int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	if (a > 0)
		printf("a是正数\n");
	if (a < 0)
		printf("a是负数\n");
	return 0;
}

这段代码可行，但需要判定两次条件。因为一个非0数如果不大于0的话，肯定是小于0，不需判定。因此，我们引入else语句
代码实现如下：

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

这里就构成了if…else…语句
语法形式如下：

if (表达式1)
	语句1；
else
    语句2;

如果if括号里的表达式成立（为真），则执行语句1，且不执行else语句；如果if括号里的表达式不成立（为假），则直接跳过语句1，进入else语句中的语句2。

注意：

• if后面不要加分号，因为一个完整的分支语句还未结束，还有if下面的执行语句，else if、else语句亦是如此
• 默认情况下if和else语句中都只控制一条语句，如果if或else需要控制两条或两条以上的语句，这时用{}将需要控制的语句括起来。

比如：

int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	if (a > 0)
	{
		printf("a大于0\n");
		printf("a是正数\n");
	}
	else
	{
		printf("a小于0\n");
		printf("a是负数\n");
	}
	return 0;
}

1.3 嵌套if

在实际应用情况中情况，一般不会只有一两种情况，这是只用if…else…就不够了。这时候就需要在else语句嵌套if了
基本语法形式如下：

if (表达式1)
	语句1;
else if (表达式2)
	语句2;
else
 	语句3;

比如：
输入一个数，判断是0，正数，负数

int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	if (a > 0)
	{
		printf("a是正数\n");
	}
	else if(a < 0)//这里的if相当于嵌套在else语句中，形成嵌套结构
	{
		printf("a是负数\n");
	}
	else
	{
		printf("a是0\n");
	}
	return 0;
}

实际情况中，如果有很多种情况，就可以不断嵌套if语句
构成以下形式：

if (表达式1)
	语句1;
else if (表达式2)
	语句2;
else if (表达式3)
	语句3;
    ...
else
	语句；

1.4 悬空else问题

如果有多个if和else，可以记住一条规则，else总是与最接近的if匹配。
我们来看下面的代码

#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;
}

很多初学者会将第一个if和else匹配，导致认为结果是haha。其实不然，这段代码是我故意调整，使else与第一个if对齐。如果你将这段代码复制到VS上时，你会发现，VS会将else与第二个if对齐

这就是因为else是最接近的那个if匹配的（也就是第二个if），因此结果应该是hehe。

为了使代码的逻辑更加的清晰，我们往往会使用大括号将分支后的语句括起来

如果想打印出haha，我们可以对代码修改成如下：

由此可见，大括号对分支语句的重要性，因此我们以后在写代码的时候要注意括号的使用，这样可以使代码的可读性更高。

2. 循环语句

2.1 while语句

语法形式：

while (表达式)
	语句;

while语句的基本结构与if语句相似
两者的区别在于：1.if语句是判断表达式是否成立（为真），若为真则执行语句，若为假则跳过语句；while语句是判断表示式是否成立（为真），若为真则执行语句，执行完后再判断表示式是否成立（为真），若为真则再执行语句，不断循环，直至表达式不成立（为假）。

比如：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int a = 2;
	while (a > 0)
	{
		printf("haha\n");
		a--;
	}
	return 0;
}

该循环执行两次，打印了两个haha。需要注意的是当while需要控制多条语句时，需要用大括号括起来，和if语句一样。

2.2 for循环

for循环的语法结构如下：

for (表达式1; 表达式2; 表达式3)
		语句；

表达式1是初始化表达式，用于循环变量的初始化，只执行一次。
表达式2是判断表达式，用于循环结束条件的判断。
表达式3是调整表达式，用与循环变量的调整。

执行流程如下：先对循环变量进行一次初始化，再判断循环条件是否满足，满足则执行语句，然后再执行表达式3，对循环变量进行调整，再判断表达式2是否满足，若满足则执行语句…依次循环，直至表达式2不成立（为假）。

比如：
在屏幕上打印0~10的值

2.3 for循环与while循环的比较

for和while都有初始化，判断，调整这三部分，但是for循环的三个部分非常集中，便于代码的维护，而如果代码较多时，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，这也就是为什么三种循环结构中for循环使用的频率最高。

2.4 do…while循环

do…while循环的语法结构：

do
{
	语句;
} while (表达式); //注意这里有个分号

do…while循环执行流程：直接执行一次语句，然后再判断表达式是否成立（为真），若为真，则继续循环…直至表达不成立（为假）。
do…while循环与while循环和for循环不同的是第一次循环，do…while第一次循环是直接执行语句，再判断表达式；而while、for循环是判断后再进入循环。所以，do…while至少执行一次循环。

**比如：**在屏幕上打印0~10的值

3. break与continue语句

• break的作用是终止break外的一层循环，继续往后执行
• continue的作用是跳过循环continue后面的语句，且在while循环和for循环有所不同

3.1 循环中的break

while循环中的break语句举例：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2f87fd2869e74b30aeb63da693d13324.png
这段代码运行只有1 2 3 4，当i = 5 时，循环就终止了。

同样地，用for循环：

3.2 循环中的continue

while循环中的continue语句举例：

while语句中的continue是跳过continue后面的语句，跳到循环判断的地方，判断表达式是否成立，若成立（为真），再次进入循环。
这段代码当i=5时，执行continue语句，判定，进入循环，后续i一直为5，因此这段代码死循环

for循环中的continue语句举例：

for循环continue跳过后面的语句，进入的是for循环的调整表达式，再进入判断表达式，若表达式成立，则继续循环。
while循环和for循环中执行continue语句后进入的表达式不同，这是两者的区别。do…while循环的break语句、continue语句几乎和while一样，这里就不举例了，可以自行测试并体会。

4. 分支语句之switch语句

switch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 改成了更易用、可读性更好的形式。
switch的语法结构：

switch (expression)
{
	case value1:
		statement1;
	case value2:
		statement2;
	default:
		statement;
}

根据expression得到的不同的值，执行不同的case不同分支，如果找不到对应的值，那么就执行default分支。

注：

• switch后的expression必须是整型表达式
• case后的value必须是整形常量表达式

4.1 switch语句与if语句的比较

比如：求一个除3后的余数
先用if语句来写：

#include<stdio.h>

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

再用switch语句来写：

#include<stdio.h>

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

注意：

1. case的后边的数字之间必须有一个空格
2. 每一个case语句执行完后，需要加上break语句，才能跳出switch语句
3. 每个case分支后需要控制多条语句时，一般情况不加大括号，加了也没错

4.2 switch语句中break

上面的代码如果不加break会怎么样呢？看如下图

我们首先输入7，7除3，余1，执行case 1，即打印余数是1，执行完case1后，代码继续往下走，执行case 2，也就会打印余数是2。所以，在switch语句的每一个case分支执行完后需要加上break，跳出switch语句

注：
在if else语句中，是不能直接用break和continue的。除非是在for循环中嵌套if else语句，可以加，但那也是循环语句的break与continue，对循环结构进行break和continue

4.3 switch语句中的default

在使用switch语句中，可能会碰到switch后的表达式无法与任何一个case匹配，这时就执行default语句

**比如：**输入1-5，输出工作日；输入6-7，打印休息日

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;
	default:
		printf("输入错误\n");
		break;
	}
	return 0;
}

当我们输入8时，会打印出输入错误。

---

end