第二节 分支和循环语句
目录
- 一． 什么是语句？
- 二． 分支语句（选择结构）
- 三． 循环语句
本章重点：
分支语句
if
switch
循环语句
while
for
do while
goto语句
一． 什么是语句？
C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
#include <stdio.h>
int main()
{
3 + 5;//表达式语句
printf("hehe\n");//函数调用语句
;//空语句 - 有时候我们需要一条语句，但是这条语句什么都不需要做，就可以使用空语句
return 0;
}
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，它们由特定的语句定义符组成，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。
二． 分支语句（选择结构）
- if语句
代码如下：
语法结构：
if(表达式)
语句;
//C语言中0表示假，非0表示真
if(表达式)
语句1;
else
语句2;
//多分支
if(表达式1)
语句1;
else if(表达式2)
语句2;
else
语句3;
例子如下：
#include <stdio.h>
//代码1
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
{
printf("未成年\n");
}
}
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
{
printf("未成年\n");
}
else
{
printf("成年\n");
}
}
//代码3
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
{
printf("少年\n");
}
else if (age >= 18 && age < 30)
{
printf("青年\n");
}
else if (age >= 30 && age < 50)
{
printf("中年\n");
}
else if (age >= 50 && age < 80)
{
printf("老年\n");
}
else
{
printf("老寿星\n");
}
}
解释一下：
如果表达式的结果为真，则语句执行。
在C语言中如何表示真假？
0表示假，非0表示真。
悬空else问题：https://danbaku.blog.csdn.net/article/details/131873447
if书写形式的对比
//代码1
if (condition) {
return x;
}
return y;
//代码2
if (condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
在代码1和代码2中，显然代码1中的代码比代码2中的代码更为整洁，但是从逻辑思维和阅读感受的角度来说，代码1不如代码2的思维清晰，阅读起来更为清楚。
//代码3
int num = 1;
if (num == 5)
{
printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if (5 == num)
{
printf("hehe\n");
}
这两段代码实现结果与编程思路均相同，但更建议使用代码4的编写方式，若是有少写等号的情况出现，可以在编译的时候就发现bug。若使用代码3的编写方式，则会导致代码正常运行，无法快速找出bug。
练习：
判断一个数是否为奇数
#include<stdio.h>
int main() {
int num;
scanf("%d",&num);
if (num % 2 == 0) {
printf("偶数");
}
else {
printf("奇数");
}
}
输出1-100之间的奇数
#include<stdio.h>
int main() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if (i % 2 != 0) {
printf("%d\n", i);
}
}
return 0;
}
代码运行成功，结果如下：
- switch语句
switch语句也是一种分支语句，常常用于多分支的情况。
比如：
输入1，输出星期一
输入2，输出星期二
输入3，输出星期三
输入4，输出星期四
输入5，输出星期五
输入6，输出星期六
输入7，输出星期日
那我没写成 if…else if …else if 的形式太复杂，那我们就得有不一样的语法形式。
这就是switch 语句。
switch(整型表达式)
{
语句项；
//语句项是一些case语句：
//如下：
case 整形常量表达式:
语句;
}
在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支。
例子如下：
#include<stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);//4
switch (day)
{
case 1:
printf("星期1\n");
break;
case 2:
printf("星期2\n");
break;
case 3:
printf("星期3\n");
break;
case 4:
printf("星期4\n");
break;
case 5:
printf("星期5\n");
break;
case 6:
printf("星期6\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
}
return 0;
}
有时候我们的需求变了：
输入1-5，输出的是“weekday”;
输入6-7，输出“weekend”
#include<stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);//4
switch (day)
{
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("weekday\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("weekend\n");
break;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
return 0;
}
break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。
在最后一个 case 语句的后面加上一条 break语句。（之所以这么写是可以避免出现在以前的最后一个 case 语句后面忘了添加 break语句）。
如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配怎么办？
其实也没什么，结构就是所有的语句都被跳过而已。
程序并不会终止，也不会报错，因为这种情况在C中并不认为是个错误。
但是，如果你并不想忽略不匹配所有标签的表达式的值时该怎么办呢？
你可以在语句列表中增加一条default子句，把下面的标签
default：
写在任何一个 case 标签可以出现的位置。
当 switch 表达式的值并不匹配所有 case 标签的值时，这个 default 子句后面的语句就会执行。
所以，每个switch语句中只能出现一条default子句。
但是它可以出现在语句列表的任何位置，而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句。
在每个 switch 语句中都放一条default子句是个好习惯，甚至可以在后边再加一个 break 。
三． 循环语句
while
for
do……while
- while循环
例子如下：
//while 语法结构
while(表达式)
循环语句;
while语句执行流程
例子如下：
在屏幕上打印1-10的数字。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while (i <= 10)
{
printf("%d ", i);
i = i + 1;
}
return 0;
}
break在while循环中的作用：
其实在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环。
所以：while中的break是用于永久终止循环的。
continue在while循环中的作用就是：
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。
getchar() - 获取（输入）一个字符
getchar 读取字符成功的时候，返回字符的ASCII码值
读取失败或者遇到文件末尾的时候就返回EOF
windows 环境按ctrl+z getchar 返回EOF
putchar() - 输出一个字符
例子如下：
//代码什么意思？
//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
int ch = 0;
while ((ch = getchar()) != EOF)
putchar(ch);
return 0;
}
这里的代码适当的修改是可以用来清理缓冲区的.
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch = '\0';
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
if (ch < ‘0’ || ch > ‘9’)
continue;
putchar(ch);
}
return 0;
}
//这个代码的作用是：只打印数字字符，跳过其他字符的。
例子如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
char password[20];
printf("请输入密码:>");
scanf("%s", password);//scanf函数在读取字符串的时候，遇到空格就不再读取
int ch = 0;
while (getchar() != '\n')
{
;
}
printf("请确认(Y/N):");
ch = getchar();
if ('Y' == ch)
printf("确认成功\n");
else
printf("确认失败\n");
return 0;
}
- for循环
for循环基本语法：
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;
表达式1
表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
表达式2
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
表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
例子如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
//for(i=1/*初始化*/; i<=10/*判断部分*/; i++/*调整部分*/)
for(i=1; i<=10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
执行流程如下：
在for循环中，如果遇到continue，会跳过continue后边的代码，直接去循环的调整部分。
和while循环中的continue有些区别的。
例子如下：
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
if (i == 5)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
运行代码成功，结果如下：
break在for循环中也是直接终止循环，只要遇到break，循环就直接结束。
break在while循环和for循环中一样。
例子如下：
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
if (i == 5)
break;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
运行代码成功，结果如下：
for语句的循环控制变量
不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。
建议for语句的循环控制变量的取值采用“前闭后开区间”写法。(建议，这么习惯怎么来)
例子如下：
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//0~9
int i = 0;
//for (i = 0; i < 10; i++)//[0,10)
//{
// printf("%d ", arr[i]);
//}
for (i = 0; i <= 9; i++)//[0,9]
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
for循环变种：
例子如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
//代码1
for (;;)
{
printf("hehe\n");
}
//for循环中的初始化部分，判断部分，调整部分是可以省略的，但是不建议初学时省略，容易导致问题。
//代码2
int i = 0;
int j = 0;
//这里打印多少个hehe?
for (i = 0; i < 10; i++)
{
for (j = 0; j < 10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
//代码3
int i = 0;
int j = 0;
//如果省略掉初始化部分，这里打印多少个hehe?
for (; i < 10; i++)
{
for (; j < 10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
//代码4-使用多余一个变量控制循环
int x, y;
for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++)
{
printf("hehe\n");
}
return 0;
}
条件判断部分特殊题：https://danbaku.blog.csdn.net/article/details/132228892
- do…while循环
语法：
do
循环语句;
while(表达式);
循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用。
例子如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
do
{
printf("%d\n", i);
}while(i<10);
return 0;
}
do while循环中break和continue和在while循环中一模一样
break都是用于终止循环，continue是跳过本次循环后边的代码，直接去判断部分
例子如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
do
{
if(5 == i)
break;
printf("%d\n", i);
}while(i<10);
return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
do
{
if(5 == i)
continue;
printf("%d\n", i);
}while(i<10);
return 0;
}
下面做一些例题：
计算 n的阶乘
#include<stdio.h>
int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
int flag = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
flag *= i;
}
printf("%d", flag);
return 0;
}
代码运行成功，结果如下：
此题假设输入5
计算 1!+2!+3!+……+10!
#include<stdio.h>
int main() {
int rel = 0;
for (int j = 1; j <= 10; j++) {
int flag = 1;
for (int i = 1; i <= j; i++) {
flag *= i;
}
rel += flag;
}
printf("%d", rel);
return 0;
}
运行代码成功，结果如下：
将代码进行优化：
#include<stdio.h>
int main() {
int flag = 1;
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
flag *= i;
sum += flag;
}
printf("%d", sum);
return 0;
}
代码运行成功，结果如下：
在一个有序数组中查找具体的某个数字n。
#include<stdio.h>
int main() {
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int left = 0;
int right = (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])) - 1;
int num = 0;
int flag = 0;
scanf("%d", &num);
while (left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (num < arr[mid]) {
right = mid - 1;
}
else if (num > arr[mid]) {
left = mid + 1;
}
else {
printf("找到了，下标是%d", mid);
flag = 1;
break;
}
}
if (flag == 0) {
printf("没找到");
}
return 0;
}
代码运行成功，结果如下：
（假设查找数字为5）
编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<windows.h>
int main()
{
char arr1[] = "welcome to wow!!!!!!!";
char arr2[] = "*********************";
int left = 0;
int right = strlen(arr2) - 1;
while (left <= right)
{
arr2[left] = arr1[left];
arr2[right] = arr1[right];
printf("%s\n", arr2);
Sleep(1000);
system("cls");
left++;
right--;
}
printf("%s\n", arr2);
return 0;
}
编写代码实现，模拟用户登录情景，并且只能登录三次。（只允许输入三次密码，如果密码正确则提示登录成，如果三次均输入错误，则退出程序。
#include<stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int i = 0;
char password[20] = {0};
for (i = 0; i < 3; i++)
{
printf("请输入密码:>");
scanf("%s", password);
if (strcmp(password, "123456") == 0)
{
printf("登录成功\n");
break;
}
else
{
printf("密码错误\n");
}
}
if (i == 3)
printf("三次密码错误，退出程序\n");
return 0;
}
注意：strcmp 函数是比较字符串的大小的,头文件string.h。共有三种返回值，当左边比右边大的时候，会返回大于0的数；当左边等于右边的时候，会返回0；当左边小于右边的时候，会返回小于0的数。
猜数字游戏实现：电脑随机生产一个1~100之间的数，接下来我们猜数字，如果猜小了，就告诉你猜小了，如果猜大了，就告诉你猜大了，如果猜对了，那就恭喜你，游戏结束。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void menu()
{
printf("**************************\n");
printf("****** 1. play ******\n");
printf("****** 0. exit ******\n");
printf("**************************\n");
}
void game()
{
//1. 生成1~100的随机数
//rand函数生产的伪随机数
//rand函数生产的随机数的范围是：0~RAND_MAX(32767)
//rand函数在生产随机数之前，要使用srand函数设置随机数的生成器
int ret = rand()%100+1;//0~99+1 --> 1~100
//printf("%d\n", ret);
//RAND_MAX;
//2. 猜数字
int guess = 0;
while (1)
{
printf("请猜数字:>");
scanf("%d", &guess);
if (guess < ret)
printf("猜小了\n");
else if (guess > ret)
printf("猜大了\n");
else
{
printf("恭喜你，猜对了\n");
break;
}
}
}
int main()
{
int input = 0;
srand((unsigned int)time(NULL));
do
{
menu();
printf("请选择>:");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏\n");
break;
default:
printf("选择错误，重新选择\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
- goto语句
C语言中提供了可以随意滥用的 goto语句和标记跳转的标号。从理论上 goto语句是没有必要的，实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。但是某些场合下goto语句还是用得着的，最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构的处理过程。
例如：一次跳出两层或多层循环。
多层循环这种情况使用break是达不到目的的。它只能从最内层循环退出到上一层的循环。
for(...)
for(...)
{
for(...)
{
if(disaster)
goto error;
}
}
…
error:
if(disaster)
// 处理错误情况
经典关机程序：
#include<stdio.h>
int main()
{
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");//开始倒计数关机
again:
printf("你的电脑在1分钟内就会关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (strcmp(input, "我是猪") == 0)
{
system("shutdown -a");
printf("你很配合，已经取消关机\n");
}
else
{
goto again;
}
return 0;
}
改变代码，使用循环来写：
#include<stdio.h>
int main()
{
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");//开始倒计数关机
while (1)
{
printf("你的电脑在1分钟内就会关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (strcmp(input, "我是猪") == 0)
{
system("shutdown -a");
printf("你很配合，已经取消关机\n");
break;
}
}
return 0;
}
本篇博客为本人学习C语言时的详细笔记，如有错误之处，还望各位指正。
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