解码C语言九条语句

选择结构

if

基本语法

if (条件表达式) {
	// 条件为真时执行的代码块
} 
else {
	// 条件为假时执行的代码块（可选）
}

条件表达式的本质

• 条件表达式可以是任何返回整型值的表达式：

  • 0 表示假（false）。
  • 非0 表示真（true）。

• 示例：

  if (5) { ... }// 条件为真（非0）
  if (0) { ... }// 条件为假
  

常见用法

单分支条件判断

if (score >= 60) {
    printf("及格\n");
}

双分支条件判断

if (score >= 60) {
    printf("及格\n");
} 
else {
    printf("不及格\n");
}

多分支条件判断（else if）

if (score >= 90) {
    printf("优秀\n");
} 
else if (score >= 80) {
    printf("良好\n");
} 
else if (score >= 60) {
    printf("及格\n");
} 
else {
    printf("不及格\n");
}

switch

基本语法

switch (表达式) {
    case 常量1:
			// 代码块1
			break;
    case 常量2:
			// 代码块2
			break;
    default:
			// 默认代码块
}

关键规则

• 表达式类型：必须是 整型 或 枚举类型（int, char, enum 等）。
• case 常量：必须是 编译时常量（如 5、'A'），不能是变量或范围或浮点型。
• case 穿透：若省略 break，程序会继续执行下一个 case 的代码。
• default 分支：可选，当所有 case 不匹配时执行。

代码示例

基础示例

#include <stdio.h>
int main() {
    char grade = 'B';
    switch (grade) {
        case 'A':
            printf("优秀\n");
            break;
        case 'B':
            printf("良好\n");
            break;
        case 'C':
            printf("及格\n");
            break;
        default:
            printf("未知等级\n");
    }
    return 0;
}

输出：良好

循环结构

while

基本语法

while (循环条件) {
	// 循环体代码
}

• 执行流程：
  1. 检查条件是否为真（非0）。
  2. 若为真，执行循环体，然后重复步骤1；否则退出循环。

代码示例

基础用法：打印1~5

#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        printf("%d ", i);
        i++;
    }
    return 0;
}

输出：1 2 3 4 5

输入验证（确保用户输入正数）

int num;
printf("请输入一个正数：");
scanf("%d", &num);
while (num <= 0) {
    printf("输入无效，请重新输入：");
    scanf("%d", &num);
}

do {} while

基本语法

do {
	// 循环体代码（至少执行一次）
} while (循环条件);

• 执行流程：
  1. 先执行循环体代码。
  2. 检查条件是否为真（非0）。
  3. 若条件为真，重复步骤1；否则退出循环。
• 注意：while 后的分号 ; 不可省略。

代码示例

基础示例：输入验证（必须输入正数）

#include <stdio.h>
int main() {
    int num;
    do {
        printf("请输入一个正数：");
        scanf("%d", &num);
    } while (num <= 0);// 若输入非正数，重复循环printf("输入正确：%d\n", num);
    return 0;
}

计算阶乘

int n = 5, fact = 1, i = 1;
do {
    fact *= i;
    i++;
} while (i <= n);
printf("%d! = %d\n", n, fact);// 输出：5! = 120

do-while vs while

特性	do-while	while
执行顺序	先执行循环体，后检查条件	先检查条件，后执行循环体
最少次数	至少执行1次	可能0次（条件初始为假时不执行）
适用场景	需先执行代码再判断的场景	条件可能初始不满足的场景

for

基本语法

for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) {
	// 循环体代码
}

• 执行顺序：
  1. 初始化表达式：仅在循环开始时执行一次。
  2. 检查循环条件：若为真（非0），执行循环体；否则退出。
  3. 执行循环体。
  4. 执行更新表达式。
  5. 重复步骤2~4。

代码示例

打印1~5

#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        printf("%d ", i);
    }
    return 0;
}

输出：1 2 3 4 5

遍历数组

int arr[] = {10, 20, 30};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("%d ", arr[i]);// 输出：10 20 30
}

for vs while

特性	for	while
适用场景	循环次数已知或需精确控制	循环次数未知或条件复杂
代码紧凑	初始化、条件、更新集中在一行	循环变量需在外部声明和更新
变量作用域	C99起可在初始化部分声明变量（作用域限于循环）	变量需在外部声明

跳转语句

break

基本语法与作用

break 语句用于 立即终止当前所在的循环（for/while/do-while）或 switch 语句，并跳转到其后的代码继续执行。

核心应用场景

终止 switch 中的 case 穿透

switch (value) {
    case 1:
        printf("Case 1\n");
        break;// 终止switch，避免执行case 2
    case 2:
        printf("Case 2\n");
        break;
    default:
        printf("Default\n");
}

提前退出循环

当满足特定条件时跳出循环：

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
}

代码示例

搜索数组元素

int arr[] = {2, 4, 6, 8, 10};
int target = 6;
int found = 0;

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (arr[i] == target) {
        found = 1;
        break;// 找到后立即退出循环
    }
}
printf("%s\n", found ? "找到" : "未找到");// 输出：找到

多层循环中的 break

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        if (j == 1) {
            break;// 仅跳出内层循环
        }
        printf("(%d,%d) ", i, j);
    }
}
// 输出：(0,0) (1,0) (2,0)

continue

基本语法与作用

continue 语句用于 跳过当前循环迭代的剩余代码，直接进入下一次循环的条件检查（for/while/do-while）。

核心应用场景

跳过特定条件的迭代

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        continue;// 跳过偶数
    }
    printf("%d ", i);// 输出：1 3 5 7 9
}

处理输入过滤

int num;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    scanf("%d", &num);
    if (num < 0) {
        continue;// 忽略负数
    }
    printf("有效输入：%d\n", num);
}

continue 的详细规则

• 作用范围：仅影响 最内层循环。

• 执行流程：

  • for 循环：跳过循环体剩余代码，执行 更新表达式，然后检查条件。
  • while/do-while 循环：跳过剩余代码，直接检查循环条件。

• 与 break 的区别：

  语句	作用	循环是否继续
  break	完全终止当前循环	否
  continue	跳过当前迭代，进入下一次	是（若条件仍满足）

代码示例

跳过无效数据

处理数组时忽略非正数：

int arr[] = {3, -2, 5, 0, 7};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (arr[i] <= 0) {
        continue;
    }
    printf("%d ", arr[i]);// 输出：3 5 7
}

结合嵌套循环

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        if (j == 1) {
            continue;// 跳过内层循环的j=1
        }
        printf("(%d,%d) ", i, j);
    }
}
// 输出：(0,0) (0,2) (1,0) (1,2) (2,0) (2,2)

return

基本语法与作用

return 语句用于 从函数中返回一个值 并 终止当前函数的执行，将控制权交还给函数调用者。

基本形式：

return;// 用于无返回值的函数（void）
return 表达式;// 用于有返回值的函数

核心应用场景

返回值给调用者

int add(int a, int b) {
    return a + b;// 返回两数之和
}

int result = add(3, 5);// result = 8

提前终止函数执行

int find_first_positive(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (arr[i] > 0) {
            return i;// 找到正数后立即返回索引
        }
    }
    return -1;// 未找到时返回-1
}

无返回值函数（void）中的 return

void print_hello() {
    printf("Hello");
    return;// 可省略，函数执行到末尾自动返回
}

return的详细规则

返回值类型匹配

返回值必须与函数声明类型兼容，否则编译器可能警告或自动转换。

float divide(int a, int b) {
    return a / b;// 返回int值会被隐式转为float
}

main函数的返回值：

main 函数返回 int 类型，通常用 0 表示成功，非零表示错误。

int main() {
	// 程序逻辑
	return 0;
}

不可返回局部变量的地址：

局部变量在函数结束后被销毁，返回其地址会导致未定义行为。

int* bad_example() {
    int x = 5;
    return &x;// 错误！x的內存已被释放
}

代码示例

返回结构体

typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;

Point create_point(int a, int b) {
    Point p = {a, b};
    return p;// 返回结构体副本
}

多条件返回

int max(int a, int b) {
    if (a > b) {
        return a;
    } 
    else {
        return b;
    }
}

提前返回简化逻辑

int is_valid(int value) {
    if (value < 0) {
        return 0;// 提前返回无效
    }
    if (value > 100) {
        return 0;// 提前返回无效
    }
    return 1;// 有效
}

goto(非必要不用）

基本语法

goto 标签名;// 跳转到标签处
...
标签名:// 标签定义
    代码;

核心用途与争议

合理使用场景

• 集中错误处理：

  在资源分配失败时跳转到清理代码，避免重复逻辑。

  int func() {
      FILE *f1 = fopen("a.txt", "r");
      if (!f1) goto ERR;
  
      FILE *f2 = fopen("b.txt", "r");
      if (!f2) goto CLOSE_F1;
  
  	// 正常流程...
      fclose(f2);
  CLOSE_F1:
      fclose(f1);
  ERR:
      return -1;
  }
  

• 跳出深层嵌套循环：

  替代多层 break 或标志变量。

  for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < M; j++) {
          if (条件) {
              goto EXIT_LOOP;// 直接跳出所有循环
          }
      }
  }
  EXIT_LOOP:
  // 后续代码
  

争议与风险

• 代码可读性降低：过度使用 goto 会导致程序流程混乱，难以维护。
• 违反结构化编程原则：可能破坏代码的块状结构，增加调试难度。