【C生万物】C语言分支和循环语句

C语言

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文章目录

1、if语句
- 1.1 if语句的语法格式：
- 1.2 if语句的执行流程
- 1.3 if ...else 语句
- 1.4 级联式if语句
- 1.5 “悬空else” 的问题
2、switch语句
3、while循环
- 3.1 while语句的格式
- 3.2 while语句的执行流程
- 3.3 while语句的实践
4、for循环
- 4.1 for语句的格式
- 4.2 for语句的执行流程
- 4.3 for语句的实践
- 4.4 for语句和while语句的对比
5、do...while循环
- 5.1 do...while语句的格式
- 5.2 do...while语句的执行流程
- 5.3 do...while语句的实践
6、break和continue
7、goto语句

1、if语句

if 语句允许程序通过测试表达式的值从两种选项中选择一种。

1.1 if语句的语法格式：

if(表达式)
	语句

表达式成立（为真），则语句执行，表达式不成立（为假），则语句不执行。
在C语言中，0表示假，非0表示真。也就是表达式的结果如果是0，则语句不执行，表达式的结果如果不是0，则语句执行

1.2 if语句的执行流程

1.3 if …else 语句

语法格式：

if(表达式)
    语句;
else
    语句;

1.4 级联式if语句

编程时常常需要判断一系列的条件，一旦其中某一个条件为真就立刻停止。“级联式”if语句常常时编写这类系列判定的最好方法。
例如：下面这个级联式if语句用来判定n是小于0、等于0、大于0

if(n<0)
    printf("%d小于0\n",n);
else
    if(n==0)
        printf("%d等于0\n",n);
	else
        printf("%d大于0\n",n);

虽然第二个 if 语句式嵌套在第一个if语句内部的。通常不会对他对进行缩进，而是把每个else都与最初的 if 对齐：

if(n<0)
    printf("%d小于0\n",n);
else if(n==0)
    printf("%d等于0\n",n);
else
    printf("%d大于0\n",n);

级联式 if 语句独特的书写形式：

if(表达式)
    语句
else if(表达式)
    语句
else if(表达式)
    语句
...
else
    语句

1.5 “悬空else” 的问题

当 if 语句嵌套时，千万要当心著名的“悬空else”的问题。
思考下面这个例子：

#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;
}

程序运行结果是什么呢？
很多人认为 a = 0,不等于1，程序执行else子句，打印haha，但是你运行程序的时候，输出结果：什么都没有打印。

这就是悬空else的问题，如果有多个 if与 else 的时候，else 总是跟最近的未配对的 if 匹配。
如果代码改成下面这样更容易理解了

#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;
}

或者如果我们希望else确定和第一个if匹配，可以把代码改成这样。

#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;
}

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

注：if 和 else 语句默认都只控制一条语句，想要控制多条语句需要加上{}，构成复合语句。

2、switch语句

除了 if 语句外，C语言还提供了 switch 语句来实现分支结构
switch 语句是一种特殊形式的 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 改成更易用、可读性更好的形式。
switch 的语法格式：

switch(表达式)
{
    case 常量表达式:
        语句
    case 常量表达式:
        语句   
    ...
    case 常量表达式:
        语句  
    default :语句
}

switch 的组成部分：

控制表达式：switch 后面必须跟着圆括号括起来的整形表达式。C语言把字符当成整数来处理，因此在 switch 语句中可以对字符进行判定。但是，这不适用于浮点数和字符串。
分支标号：每个分支的开头都有一个标号，格式如下：

case 常量表达式：

常量表达式很像普通的表达式，只是不能包含变量和函数调用。因此，5是常量表达式，5 + 10 也是常量表达式，但 n + 10 不是常量表达式（除非n是表示常量的宏）。分支标号中常量表达式的值必须是整数（字符也可以）

语句：每个分支标号的后边可以任意数量的语句，并且不需要用花括号把这些语句括起来。每组语句的最后一条通常是break 语句。

C语言不允许有重复的分支标号，但对分支的顺序没有要求，特别是 default 分支不一定要放置在最后。
default 的作用：
switch 语句不要求一定有 default 分支。如果 default 不存在，而且控制表达式的值和任何一个分支标号都不匹配的话，控制会直接传给 switch 语句后面的语句。

3、while循环

循环是重复执行其他语句（循环体）的一种语句。

3.1 while语句的格式

while(表达式)
    语句

3.2 while语句的执行流程

首先执行判断表达式，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。

3.3 while语句的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值
代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		printf("%d ", i);
		i++;
	}

	return 0;
}

运行结果：

4、for循环

4.1 for语句的格式

for(声明或者表达式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：用于循环变量的调整

4.2 for语句的执行流程

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则执行训话语句，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

4.3 for语句的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值
代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}

	return 0;
}

运行结果：

4.4 for语句和while语句的对比

5、do…while循环

5.1 do…while语句的格式

do
{
    语句
}while(表达式);

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，执行循环鱼护，然后在执行 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。

5.2 do…while语句的执行流程

do...while语句执行流程.drawio.png
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”，在判断表达式的结果是!=0，则继续循环，执行循环；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。

5.3 do…while语句的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值
代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ", i);
		i++;
	} while (i<=10);

	return 0;
}

运行结果：

6、break和continue

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。

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 的作用是跳出本次循环 continue 后边的代码

7、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。
标号只是放置在语句开始处的标识符：

标识符:  语句

goto语句格式

goto 标识符;

例如：

#include<stdio.h>

int main()
{
	printf("hehe\n");
	goto next;
	
	printf("haha\n");

next:
	printf("跳过haha的打印\n");

	return 0;
}

运行结果：

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。

for(...)
{
    for(...)
    {
        for(...)
        {
            if(1)
            	goto next;
        }
    }
}

next:
     //...

本来for 循环也使用break 跳出，但是break 只能跳出一次循环，这里就要用3个break 才可以跳出循环，所以这种情况使用goto语句就更快捷。