[C语言]分支语句和循环语句
文章目录
- [C语言]分支语句和循环语句
- C语言语句分类
- 分支语句
- if语法结构
- else的匹配规则
- switch语句
- switch语句中的break
- switch语句中default
- 循环语句
- while循环
- while循环中的break和continue
- for循环
- for循环中的break和continue
- for循环的变种
- do while循环
- do while循环中的break和continue
- goto语句
C语言语句分类
C语言的语句可分为以下五类：
- 表达式语句
- 函数调用语句
- 控制语句
- 复合语句
- 空语句
其中，控制语句用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式，C语言有九种控制语句。 可分成以下三类：
- 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
- 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
- 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句。
C语言是结构化的程序设计语言，包含如下结构：
- 顺序结构 – 按照代码既定顺序执行
- 选择结构 – 选择一部分代码执行
- 循环结构 – 重复执行同一段代码
C语言通过分支语句来形成选择结构，通过循环语句来形成循环结构。无论是分支语句还是循环语句都属于控制语句。
分支语句
if语法结构
if语句有以下三种语法结构:
- 单分支
语法结构：
if(表达式)
语句;
- 表达式为真，执行语句。
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 16;
if (age < 18) //表达式为真，输出未成年
printf("未成年\n");
return 0;
}
- 双分支
if(表达式)
语句1;
else
语句2;
- 表达式为真，执行语句1。
- 表达式为假，执行语句2。
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 20;
if (age < 18) //表达式为假，输出成年
printf("未成年\n");
else
printf("成年\n");
return 0;
}
- 多分支
if(表达式1)
语句1;
else if(表达式2)
语句2;
else
语句3;
- 表达式1为真，则执行语句1。
- 表达式2为真，执行语句2。
- else前的所有表达式都为假，执行语句3。
- 可以使用多个
else if来控制多个分支。
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 59;
if (age < 18)
printf("未成年\n");
else if (age >= 18 && age < 60) //该表达式为真，输出成年
printf("成年\n");
else
printf("老年\n");
return 0;
}
补充：
- C语言中0表示假，1表示真。
- if语法结构中无论有多少分支，最终只能选择其中一个分支执行。
- if、else if、else只能控制后续的一条语句，如果要控制多条语句需要用{}将语句变成代码块。
代码块中可以有多条语句,使用代码块的结构如下:
#include <stdio.h>
int main()
{
if(表达式)
{
语句列表1；
}
else
{
语句列表2；
}
return 0;
}
else的匹配规则
else是和它离的最近的if匹配的。
#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; //没有输出
}
由于else匹配的是最近的if，else是和if (b == 2)语句匹配的，因此当if (a == 1)中条件不成立时，打印语句就都不会被执行。为了提高代码的可读性，建议修改成如下写法:
#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;
}
以上两段代码的功能是相同的，但是由于书写方式不同，可读性就有所不同。
switch语句
switch语句也是一种分支语句，常常用于多分支的情况。
switch语句的主要语法结构如下:
switch(整型表达式)
{
case 整形常量表达式:
语句;
//...
}
- switch中必须使用整形表达式作为判断对象。
- case中必须使用整形常量表达式作为判断条件。
- switch中的整形表达式和case整形常量表达式进行对比判断，进行选择进入到对应的case情况中。
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day); //输入为4
switch (day)
{
case 1:
printf("星期一\n");
case 2:
printf("星期二\n");
case 3:
printf("星期三\n");
case 4:
printf("星期四\n");
case 5:
printf("星期五\n");
case 6:
printf("星期六\n");
case 7:
printf("星期天\n");
}
return 0;//输出为星期四 星期五 星期六 星期天
}
虽然在上面这段代码中day选择了case 4，但是由于该情况中没有控制结束，因此switch语句会顺序执行，将case 5、case 6、case 7也执行。
switch语句中的break
在switch语句中的 break可以把语句列表划分为不同的分支部分。
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);//输入为4
switch (day)
{
case 1:
printf("星期一\n");
break;
case 2:
printf("星期二\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
}
return 0;//输出为星期四
}
在执行完case 4中的语句后，break控制了该情况结束，跳出并且结束switch语句。
switch语句中default
default表示除以上case情况外的所有情况。
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day); //输入8
switch (day)
{
case 1:
printf("星期一\n");
break;
case 2:
printf("星期二\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
default:
printf("输入错误\n");
break;
}
return 0; //输出为输入错误
}
循环语句
while循环
while循环的语法结构:
while(表达式)
循环语句;
- 循环判断表达式，表达式为真，执行循环语句。
- 表达式为假，结束循环。
- 循环语句为多条语句时，需要使用{}将其变成代码块。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
while (i < 5)
{
printf("%d ", i);
i++;
}
return 0; //输出 0 1 2 3 4
}
while循环中的break和continue
while中的break是用于永久终止循环的。在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
while (i < 5)
{
if (i == 3)
break;
printf("%d ", i);
i++;
}
return 0; //输出为 0 1 2
}
当i=3时，while表达式判断为真执行循环语句，if表达式判断为真，执行break语句终止了while循环。
continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行， 而是直接跳转到while语句的判断部分。进行下一次循环的入口判断。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
while (i < 5)
{
i++;
if (i == 3)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0; //输出为 1 2 4 5
}
当i=3时，while表达式判断为真执行循环语句，if表达式判断为真，执行continue语句终止了本次循环，进入了下一次循环。
while循环的大致流程图:
for循环
for循环的语法结构：
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;
- 表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
- 表达式2为条件判断部分，用于判断循环时候终止。
- 表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
- 循环语句为多条语句时，需要使用{}将其变成代码块。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i < 10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0; //输出为 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
for循环中的break和continue
在for循环中也可以出现break和continue，他们的意义和在while循环中是一样的。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i < 5; i++)
{
if (i == 3)
break;
printf("%d ", i);
}
return 0; //输出为 1 2
}
当i=3时，for表达式判断为真执行循环语句，if表达式判断为真，执行break语句终止了for循环。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i < 5; i++)
{
if (i == 3)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0; //输出为 1 2 4
}
当i=3时，for表达式判断为真执行循环语句，if表达式判断为真，执行continue语句终止了本次循环，进入了下一次循环。
for循环的大致流程图:
for循环的变种
#include <stdio.h>
int main()
{
for (;;)
{
printf("hehe\n");
}
return 0; //死循环输出 hehe
}
for循环中的初始化部分，判断部分，调整部分都是可以省略的，全部都省略相当于循环条件永远为真。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
for (j = 0; j < 10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
return 0; //输出为100个hehe
}
for循环进行了嵌套，外层循环循环10次，外层循环每次都执行一次内层循环，一次内层循环执行10次，因此一共是100次。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
for (; i < 10; i++)
{
for (; j < 10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
return 0; //输出为10个hehe
}
for循环进行了嵌套，外层循环循环10次，外层循环每次都执行一次内层循环，第一次内层循环执行10次后，j为10，下一层内层循环没有初始化，j依旧为10，内层循环无法再执行，因此一共是10次。
#include <stdio.h>
int main()
{
int x, y;
for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++)
{
printf("hehe\n");
}
return 0; //输出为2个hehe
}
循环的判断条件是x < 2 && y < 5,循环两次后x<2不再满足，因此只能执行两次。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int k = 0;
for (i = 0, k = 0; k = 0; i++, k++)
k++;
return 0;
}
判断条件是k=0,是一个赋值语句，赋值语句的结果为所赋的值，因此该语句的结果为0，循环一次都不执行。
do while循环
do while循环的语法结构：
do
循环语句;
while(表达式);
- 先执行一次循环语句在判断表达式，因此循环至少执行一次。
- 循环语句为多条语句时，需要使用{}将其变成代码块。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
do
{
printf("%d ", i);
i++;
} while (i <= 5);
return 0; //输出 1 2 3 4 5
}
do while循环中的break和continue
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
do
{
if (3 == i)
break;
printf("%d ", i);
i = i + 1;
} while (i <= 5);
return 0; //输出 1 2
}
i=3时，if表达式判断为真，执行break语句终止了循环。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
do
{
i = i + 1;
if (3 == i)
continue;
printf("%d ", i);
} while (i < 5);
return 0;//输出 1 2 4 5
}
i=3时，if表达式判断为真，结束本次循环进行下一次循环。
do while循环的大致流程图:
总结：
- 无论何种循环语句，break的作用都是结束循环。
- 无论何种循环语句，continue的作用都是不执行continue后的代码，跳转到循环判断。(for循环会在跳转到循环判断前进行循环条件的调整)
goto语句
C语言中goto语句可以向标志位置进行程序跳转。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello world\n");
goto flag;
printf("hello goto\n");
flag:
printf("hello blog\n");
return 0; //输出为 hello world hello blog
}
其中flag:作为标志位供goto语句进行跳转，由于goto语句跳转到了标志位置，会导致中间的代码不被执行。
- 标志名任意，只需要使用
标志名:标志位置即可使用goto语句跳转。 - goto语句由于会导致代码的可读性和可维护性降低等原因，因此不常被使用。
- goto语句适用于从多层循环的内部向外跳转。
