C语言 分支和循环（上）

• C语言是结构化的程序设计语言，C语言支持三种结构：顺序结构，选择结构，循环结构。我们可以使用if，switch实现分支循环，for，while，do while实现循环语句。

一.if语句

1.语法形式

-
表达式成立，语句执行；反之，则不执行。

- num % 2的意义是：判断num除以2的余数，若余数为1，则返回1，表示为真。
- %的用法：表达式 x% y 的结果是 x 除以 y 的余数，当 x 能被 y 整除时，其值为 0。
- == 的用法：在 x == y 中，如果x跟y的值相等，则返回1，表示真；如果x跟y不相等，则返回0，表示假。

2.else

• 与if形成if……else……语句

3.分支语句中包含多条语句

• **默认在if语句和else语句中都只控制一条语句，如果想要控制多个分句，要将分句放在大括号中
  • 例如当我们在打印完到达十八岁后“成年”时，还想再打印“就可以谈恋爱了”就可以在分支语句中包含多条语句

4.嵌套if

• **在if else语句中，else可以与另一个if语句连用，进而构成多重判断
  • 例如：要求输入一个整数，判断输入的整数时0，还是正数或负数

    • 第一种写法

    • 第二种写法（更加简洁）

    • 也可先判断大于0等等，此处只写了一种情况

更复杂的逻辑判断

• 有了嵌套if语句之后，就可以进行更加复杂的逻辑判断
  • 例如：输入一个人的年龄
  • 如果年龄小于18岁，打印少年；
  • 如果年龄在18岁至44岁，打印青年；
  • 如果年龄在44岁至59岁，打印中老年；
  • 如果年龄在60至89岁，打印老年；
  • 如果年龄大于90岁，打印老寿星

    • 嵌套结构明显的写法

    • 同样也可以合并省略大括号进行简化，else后不能直接跟括号，一条语句大括号可以省略

5.悬空else

• 在有多个if和else的情况下，else总是跟最接近的if匹配。
  • 例如：
    我们可以推测结果是haha吗？a如果都没等于1的话那不就是打印else，最后的结果不就是haha吗
  • 然而结果并非如此
    由打印的结果不难发现，屏幕打印的是空的。这是因为a的值不等于1，那么嵌套在if里的两个语句就没有机会执行。这就印证了开头所说在有多个if和else的情况下，采取就近原则，else总是与相邻最近的if匹配，不管if和else与谁对齐

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二.关系操作符

1.基本概念

• **C语言用于比较的表达式叫做关系表达式，其中所用的符号就叫做关系运算符

  • 大于运算符

  • <小于运算符

  • =大于等于运算符

  • <=小于等于运算符
  • == 相等运算符
  • !=不相等运算符
  • =赋值
• 在C语言中，0表示假，所有非零值表示真。但关系表达式通常返回1或者0，表示真假。关系表达式常用于if或while结构。

2.易错提醒

• 为了避免混淆赋值和相等运算符号，在常量和变量比较大小时，尽量将常量放在左边。因为当常量放在左边时，发生了错写赋值的情况，编译器会报错。

• 多个关系运算符不宜连用，关系符运算从左到右运算

  • 
    这是一个判断表达式，从左往右判断：8<10判断结果为1，而1<9判断结果也为1，返回值为1，判断为真，打印的是haha。而不是我们所认为的三个值同时进行比较不成立，判断为假，所打印的hehe
  • 
    当我们想进行连续的比较时应使用&&才能达到我们想要的结果。讲求逻辑，不能想当然的去写程序。

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三.逻辑操作符：&& ，||， !

• 逻辑运算符提供逻辑判断功能，用于构建更复杂的表达式，主要有以下三个逻辑操作符：

1.与运算符 &&

• 与运算符，意为并且(两侧表达式都为真，则为真，否则为假)
  

2.或运算符 ||

• 或运算符，意为或者(两侧表达式至少有一个为真，则为真，否则为假)
  

3.逻辑取反运算符 ！

• 逻辑取反运算符(改变单个表达式的真假)
  

4.练习：判断年份是否为闰年

• 输入一个年份year，判断year是否是闰年
• 闰年判断规则：
  • 能被4整除且不能被100整除的是闰年
  • 能被400整除的是闰年
• 

5.短路

• C语言总是先对左边的表达式求值，在对右边进行求值，这个顺序是保证的。如果左边的表达式满足逻辑运算的条件，就不再对右边的表达式求值，这种情况，我们称为短路。
• 对于与操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执⾏。
• 对于或操作符来说，左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数

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四.switch语句

• 基本语法：switch语句也是用来实现分支结构的，可以理解为一种特殊形式的if…else语句

  • switch后的expression必须是整形表达式
  • case后的值，必须是整形常量表达式
  • switch语句表达的是一个明确的值，而不是范围

1.if语句和switch语句的对比

• 练习：输入任意一整数值，计算除3之后的余数

  • 使用if语句：

  • 使用switch语句：

    • case和后面的数字之间必须要有空格
    • 每一个case语句中的代码执行完成后，都需要加上break，才能跳出这个switch语句。
    • 那么如果我们不加break又会如何呢？

2.switch语句中的break

• 不加break会出现的情况：

  • 

  • 

  • 那么，同样都是不加break，为什么第二张图片可以正常执行呢？

    • 其实，是因为我们看到的结果只是结果，而不是程序执行的过程。因为没有break的存在，case 0执行的结果是0或1，执行完后会继续往后执行，把case 1，case 2都执行掉了。这里之所以输入8的时候没有出现像7一样的情况，是因为输入8在执行case 1的时候执行的结果是0，不能执行打印。所以输入8是一个巧合数值。我们要规范代码编写步骤，防范这种巧合错误的出现。
• 所以在 switch 语句中 break 语句是⾮常重要的，能实现真正的分⽀效果。 当然， break 也不是每个 case 语句都得有，这就得根据实际情况来看了。

3.switch语句中的default

• 在使⽤switch语句的时候，我们经常可能遇到⼀种情况，⽐如switch后的表达式中的值⽆法匹配代码中的case语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在switch语句中加入default⼦句。

4.switch语句中case与default的顺序关系

• 在switch语句中case语句和default语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满⾜实际需求的就可以。不过我们通常是把default⼦句放在最后处理的。

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• 循环语句一共有三种为while循环，for循环，do while循环接下来一一介绍

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五.while循环

1.while和if的对比

• while语句的语法结构与if语句非常相似

• 下面通过程序观察
  

可以发现if满足条件只打印一次hehe，而while满足条件是死循环打印hehe

2.while语句的执行流程

3.while循环的实践

• 在屏幕上打印1~10

• 输入4321输出1234

  • %代表求余运算符号；/代表除法运算符号。

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六.for循环

1.形式

-`` for(表达式1，表达式2，表达式3) 语句；`
- 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孕育虚幻变量的调整

2.for循环的执行流程

3.for循环的实践

• 在屏幕上打印1~10
  

4.while循环和for循环的对比

• 不难发现，for循环更有利于我们对程序进行维护。在代码多的时候，while循环的三个部分就比较的分散，所以从形式上来讲，for循环会更优一点。

5.练习

• 计算1~100之间3的倍数的数字之和

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七.do-while循环

1.语法形式

• while循环和for循环这两种循环都是先判断，如果满足条件就进入循环，而do-while循环则直接进⼊循环体，执⾏循环语句，然后再执⾏while后的判断表达式，表达式为真，就会进⾏下⼀次，表达式为假，则不再继续循环。

2.流程图

3.do-while循环实践

• 在屏幕上打印1~10

4.练习

• 输入一个正整数，计算这个数是几位数

  • 思路：

  • 程序：

八.break和continue语句

• break：永久的终止整个循环。
• continue：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。
• 在for循环和while循环中，break用法无异，但continue用法不同
• do-while循环中，break和continue的用法和while循环中的作用基本相同。

九.循环的嵌套

• 练习：找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。

十.goto语句

• goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。

• 同时，goto语句也能快速跳出循环。本来for循环想提前退出得使⽤ break ，⼀个break只能跳出⼀层for循环，如果3层循环嵌套 就得使⽤3个break才能跳出循环，所以在这种情况下我们使⽤ goto 语句就会更加的快捷。

• goto 语句如果使⽤的不当，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