分支与循环（上）

• if语句

1、分⽀中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句，⽐如：

  上⾯的代码，你会发现输⼊的值不管是>=18还是<18."可以谈恋爱了"都会打印在屏幕上。

 这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，就是 printf("成年了\n"); ，if语句为真，则打印成年了， if语句为假，则不打印，对于 printf("可以谈恋爱了\n"); 是独⽴存在的，不管if语句的条件的真 假，都会被执⾏。那如果我们要if语句同时控制2条语句，怎么办呢？那就要使⽤ {} 将代码括起来， else后也可以跟上⼤括号。如下：

2、嵌套if

 在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。

 ⽐如：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数。请看如下代码：

 上图中橙⾊背景的代码就是嵌套在前⾯的 else ⼦句中的，构成了嵌套的if语句。

 再⽐如：

 输⼊⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；如果不是正数则输出：⾮正数

 3、悬空else问题

如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。

我们⾸先从下⾯代码开始

 程序运⾏的结果是啥？

很多初学者，上来以判断 a 是 0，不等于 1 ，那就执⾏ else ⼦句，打印 haha

 但是当你去运⾏代码，输出的结果是：啥都不输出。

 为什么呢？

这就是悬空 else 的问题，如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近 的 if 匹配。

上⾯的代码排版，让 else 和第⼀个 if 语句对⻬，让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的，当 if 语句不成⽴的时候，⾃然想到的就是执⾏ else ⼦句，打印 haha ，但实际上 else 是和第⼆个 if 进⾏匹配的，这样后边的 if...else 语句是嵌套在第⼀个 if 语句中的，如果第⼀个 if 语句就不 成⽴，嵌套 if 和 else 就没机会执⾏了，最终啥都不打印。

如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了

 或者如果我们希望else确实和第⼀个if匹配，可以这样修改代码：

只要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使 ⽤，让代码的可读性更⾼。

• 关系操作符

C 语⾔⽤于⽐较的表达式，称为 “关系表达式”（relational expression），⾥⾯使⽤的运算符就称 为“关系运算符”（relational operator），主要有下⾯6个。

          • > 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

下⾯是⼀些例⼦。

     1   a == b;

      2   a != b;

      3 a < b;

      4  a > b;

     5   a = b;

关系表达式通常返回 0 或 1 ，表⽰真假。 C 语⾔中， 0 表⽰假，所有⾮零值表⽰真。⽐如， 20 > 12 返回 1 ， 12 > 20 返回 0 。 关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。

 注意：相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符，不要混淆。有时候，可能会不⼩⼼写 出下⾯的代码，它可以运⾏，但很容易出现意料之外的结果。

 上⾯⽰例中，原意是 x == 3 ，但是不⼩⼼写成 x = 3 。这个式⼦表⽰对变量 x 赋值 3 ，它的返 回值为 3 ，所以 if 判断总是为真。

为了防⽌出现这种错误，有的程序员喜欢将变量写在等号的右边。

这样的话，如果把 == 误写成 = ，编译器就会报错。

 另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连⽤。

 上⾯⽰例中，连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式，不会报错，但是通常达不到想要的结果， 即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算，所以实际执⾏的是下⾯的 表达式。

 上⾯式⼦中， i < j 返回 0 或 1 ，所以最终是 0 或 1 与变量 k 进⾏⽐较。如果想要判断变量 j 的值是否在 i 和 k 之间，应该使⽤下⾯的写法。

 ⽐如：我们输⼊⼀个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出⻘年。

 如果我们这样写

 当我们输⼊10的时候，依然输出⻘年，如下图：

这是因为,我们先拿18和age中存放的10⽐较,表达式18<=10为假, 18<=age 的结果是0，再拿0和 36⽐较，0<=36为真，所以打印了青年，所以即便当age是10的时候，也能打印 青年 ，逻辑上是有问题。

• 条件操作符

条件操作符也叫三⽬操作符，需要接受三个操作数的，形式如下：

条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果 exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。

练习1：使⽤条件操作符表⽰下⾯代码的逻辑

练习2：使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。

•  逻辑操作符：&& , || , ！

•! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。

• && ：逻辑与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。

• || ：逻辑或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。 注：C语⾔中，⾮0表⽰真，0表⽰假

1、练习：闰年的判断

输⼊⼀个年份year，判断year是否是闰年

 闰年判断的规则： 1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年  2. 能被400整除是闰年

2、 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是 保证的。

如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。 如前⾯的代码:

 表达式中 && 的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month ,当左操作数 month >= 3 的 结果是0的时候，即使不判断 month ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。

所以，对于&&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 || 操作符是怎么样呢？我们结合前⾯的代码：

 如果month == 12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。    所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。

 像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进⾏计算的运算称为短路求值。

练习：阅读代码，计算代码输出的结果 

• switch语句 

上⾯代码中，根据表达式 expression 不同的值，执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值， 就执⾏ default 分⽀。 

注：

• switch 后的 expression 必须是整型表达式

• case 后的值，必须是整形常量表达式

1、if语句和switch语句的对比

练习：输⼊任意⼀个整数值，计算除3之后的余数

 如果使⽤if语句完成，如下：

 如果使⽤ switch 语句改写，就可以是这样的：

 上述的代码中，我们要注意的点有：

1. case 和后边的数字之间必须有空格

2. 每⼀个 case 语句中的代码执⾏完成后，需要加上 break ，才能跳出这个 switch 语句。

2、switch语句中的break

前⾯的代码中，如果我们去掉case语句中的break，会出现什么情况呢？

 我们发现，7除以3本来余数是1，但是我们发现程序运⾏的结果多了⼀⾏“余数是2”的打印。

这是为什么呢？

原因是 switch 语句也是分⽀效果的，只有在 switch 语句中使⽤ break 才能在跳出 switch 语 句，如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句，代码会继续往下执⾏，有可能执⾏其他 case 语句中的代码，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。就⽐如上⾯的代码就执⾏了 case 2 中的语句。

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。

如果需求发⽣变化，变为：

1. 输⼊1~5，输出的是“⼯作⽇”;

 2. 输⼊6~7，输出“休息⽇”

 上⾯的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使⽤ break ，或者在哪⾥使⽤ break ，才能正确完成实际的需求。

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。

 switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ，也不是 value2 的时候，就会执⾏ default ⼦句。

就⽐如前⾯做的打印星期的练习，如果 day 的输⼊不是1~7的值，如果我们要提⽰：输⼊错误，则可 以这样完成代码：

4、 switch语句中的case和default的顺序问题

在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？

其实，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。

• while循环

C语⾔提供了3种循环语句， while 就是其中⼀种，接下来就介绍⼀下 while 语句。

while 语句的语法结构和 if 语句⾮常相似。

1 if 和 while的对比

 你可以对⽐来看⼀下，具体写个代码吧

 这就是他们的区别， while 语句是可以实现循环效果的。

2 while语句的执⾏流程

 ⾸先上来就是执⾏判断表达式，表达式的值为0，循环直接结束；表达式的值不为0，则执⾏循环语 句，语句执⾏完后再继续判断，是否进⾏下⼀次判断。

3 while 循环的实践

输⼊⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位

例如： 输⼊：1234，输出：4 3 2 1 

 输⼊：521，输出：1 2 5

题目解析

1. 要想得到n的最低位，可以使⽤n%10的运算，得到的余数就是最低位，如：1234%10得到4

2. 要想去掉n的最低位，找出倒数第⼆位，则使⽤ n=n/10 操作就可以去掉最低位的，如： n=1234/10得到123，123相较于1234就去掉了最低位，123%10就得到倒数第⼆位3。

 3. 循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能到所有的位。

• for循环

 1、语法形式

for 循环是三种循环中使⽤最多的， for 循环的语法形式如下：

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 ⽤于循环变量的调整

2、for循环的执行流程

 

 首先执行表达式1 初始化循环变量，接下来就是执行 表达式2 的判断部分， 表达式2 的结果如果 ==0，则循环结束； 表达式2 的结果如果!=0则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式3 ,调整循环变量，然后再去表达式2 的地⽅执行判断， 表达式2 的结果是否为0，决定循环是否继 续。

整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执行1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循 环。

3、for循环的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值

 参考代码：

4 、while循环和for循环的对⽐

5、练习 

计算1~100之间3的倍数的数字之和

•  do-while 循环 

1、语法形式

 while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满⾜就进⼊循环，执⾏循环语句，如果不满⾜就跳 出循环；

⽽ do while 循环则是先直接进⼊循环体，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。

不论是否满足条件，至少循环一次

2 do while循环的执⾏流程

 在 do while 循环中先执⾏图上的“语句”，执⾏完语句，在去执⾏“判断表达式”，判断表达式的 结果是!=0，则继续循环，执⾏循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。

 所以在 do while 语句中循环体是⾄少执⾏⼀次的，这是 do while 循环⽐较特殊的地⽅。

3、do while循环的实例 

输⼊⼀个正整数，计算这个整数是⼏位数？

例如：

输⼊：1234 输出：4

 输⼊：12    输出：2

 这⾥并⾮必须使⽤ do while 语句，但是这个代码就⽐较适合使⽤ do while 循环，因为n即使是 0，也是1位数，要统计位数的。

• break 和 continue 语句

在循环执⾏的过程中，如果某些状况发⽣的时候，需要提前终⽌循环，这是⾮常常⻅的现象。C语⾔中 提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应⽤到循环中的。

• break 的作⽤是⽤于永久的终⽌循环，只要 break 被执⾏，直接就会跳出循环，继续往后执⾏。 • continue 的作⽤是跳过本次循环中 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有所差异的。

1、while循环中的break和continue

 （1）、break举例

 打印了1,2,3,4后，当i等于5的时候，循环在 break 的地⽅终⽌，不再打印，不再循环。

所以 break 的作⽤就是永久的终⽌循环，只要 break 被执⾏， break 外的第⼀层循环就终⽌了。

那以后我们在循环中，想在某种条件下终⽌循环，则可以使⽤ break 来完成我们想要的效果。

（2）、continue 举例 

continue 是继续的意思，在循环中的作⽤就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续进⾏ 下⼀次循环的判断。

上⾯的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢？  

 

 到这⾥我们就能分析出来， continue 可以帮助我们跳过某⼀次循环 continue 后边的代码，直接 到循环的判断部分，进⾏下⼀次循环的判断，如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成 死循环。

2、for 循环中的 break 和 continue

（1）、break 举例

其实和 while 循环中的 break ⼀样， for 循环中的 break 也是⽤于终⽌循环的，不管循环还需 要循环多少次，只要执⾏到了 break ，循环就彻底终⽌，我们上代码。

 break 的作⽤是永久的终⽌循环，未来我们在某个条件发⽣的时候，不想再继续循环的时候，就可以 使⽤ break 来完成。

（2）、continue 举例

上⾯的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢

 所以在 for 循环中 continue 的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。

在这⾥我们也可以对⽐⼀下 while 循环和 for 循环中 continue 的区别：

3、 do while循环中的 break 和 continue

do.while 语句中的 break 和 continue 的作⽤和 while 循环中⼏乎⼀模⼀样，⼤家下来可以 ⾃⾏测试并体会。

•  循环的嵌套

前⾯学习了三种循环 while ， do while ， for ，这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决 问题，就是我们所说的：循环嵌套，这⾥我们就看⼀个例⼦。

1、练习

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。

注：素数⼜称质数，只能被1和本⾝整除的数字

题⽬解析：

1. 要从100~200之间找出素数，⾸先得有100~200之间的数，这⾥可以使⽤循环解决。

2. 假设要判断i是否为素数，需要拿2~i-1之间的数字去试除i，需要产⽣2~i-1之间的数字，也可以使⽤ 循环解决。

3. 如果2~i-1之间有数字能整除i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

•  goto 语句

C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数 内跳转到设置好的标号处。

例如：

 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；但是 goto 语句也不是⼀⽆是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳 出，使⽤ goto 就⾮常的⽅便了。

 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。