分支语句和循环语句1

前言
1、什么是语句？
2、分支语句（选择结构）
3、循环语句
总结

前言

前面是快速浏览的C语言大部分内容，对C有了初步的认识，可以帮助我们阅读和写一些简单的程序。

本文开始学习C语言基础阶段的内容了，首先学习分支语句和循环语句，内容包括：

分支语句

if
switch

循环语句

while
for
do while

goto语句

1、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

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。

2、分支语句（选择结构）

2.1 if语句

代码如下（示例）：

//语法结构：
//if(表达式)
	//语句;
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;
}

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

//代码1
int main()
{
    
    
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if(age<18)
	{
    
    
		printf("未成年\n");
	}
}
//代码2
int main()
{
    
    
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if(age<18)
	{
    
    
		printf("未成年\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("成年\n");
	}
}
//代码3
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");
	}
}

下面举一个例子：当条件成立，要执行多条语句的情形，其中一对 { } 里面的语句就是一个代码块。

int main()
{
    
    
	if(表达式)
	{
    
    
		语句列表1；
	}
	else
	{
    
    
		语句列表2；
	}
	return 0;
}

2.1.1 悬空else

int main()
{
    
    
	int a = 0;
	int b = 2;
	if(a == 1)
		if(b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
	return 0;
}

上面是一个例子，把代码复制到VS 2017里面会发现，代码的排版和上面不一样：
在这里插入图片描述
由此可以注意到else的匹配关系：else是和它离的最近的if匹配的。再平常写代码时，一定要注意格式规范，有良好的代码书写习惯。

我们可以利用快捷键格式化代码，选中需要格式化的代码块，按CTRL + k+f 。具体见VS 2017中，编辑—高级——设置选中内容的格式
在这里插入图片描述
适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。代码风格很重要

int main()
{
    
    
	int a = 0;
	int b = 2;
	if(a == 1)
	{
    
    
		if(b == 2)
		{
    
    
			printf("hehe\n");
		}
	}
	else
	{
    
    
		printf("haha\n");
	}
	return 0;

2.1.2 if书写形式的对比

下面是几种代码书写方式，代码2和代码4更好，逻辑更加清晰，不容易出错。

//代码1
if (condition) {
    
    
	return x;
}
return y;
//代码2
if(condition)
{
    
    
	return x;
}
else
{
    
    
	return y;
}
//代码3
int num = 1;
if(num == 5)//有可能写成num=5了，结果为真，满足判断条件
{
    
    //if失去了判断的作用了
	printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if(5 == num)//如果写成5=num，将会报错，变量不可能赋值给常量
{
    
    
	printf("hehe\n");
}

2.2 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
如果写成if…else的形式，将会显得啰嗦和复杂。利用switch语句来写。

switch(整型表达式)//整数或者字符，字符是ASCII码存储的，就是数值
{
    
    
	语句项；
}
//是一些case语句：
//如下：
//语句项
case 整形常量表达式:
	语句;

2.2.1 在switch语句中的 break

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。否则程序将会按照顺序往下运行。

int main()
{
    
    
	int day = 0;
	switch(day)//输入的整数
	{
    
    
		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;
}

缺少break，两种代码运行结果截然不同。

int main()
{
    
    
	int day = 0;
	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;
}

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”

//switch代码演示
int main()
{
    
    
	int day = 0;
	switch(day)
	{
    
    
		case 1
		case 2:
		case 3:
		case 4:
		case 5:
			printf("weekday\n");
			break;
		case 6:
		case 7:
			printf("weekend\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。

因此建议在最后一个 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。

2.2.2 default子句

如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配，所有的语句都被跳过，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，如果并不想忽略不匹配所有标签的表达式的值时，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，上面的例子完整代码如下：

int main()
{
    
    
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
    
    
		case 1:
		case 2:	
		case 3:		
		case 4:
		case 5:
			printf("工作日\n");
			break;
		case 6:		
		case 7:
			printf("休息日\n");
			break;
		default://当所有的case都不满足是，执行这语句
			break;
	}
	return 0;
}

2.2.3 练习

int main()
{
    
    
	int n = 1;
	int m = 2;
	switch (n)
	{
    
    //没有break,将会按顺序运行代码
		case 1:
			m++;
		case 2:
			n++;
		case 3:
		switch (n)
		{
    
    //switch允许嵌套使用
			case 1:
				n++;
			case 2:
				m++;
				n++;
			break;
		}
		case 4:
			m++;
			break;
		default:
			break;
	}
	printf("m = %d, n = %d\n", m, n);
	return 0;
}

3、循环语句

循环语句分为下面三种：

while
for
do while

3.1 while循环

3.1.1 语法

if(条件)//条件为真，才执行语句
	语句;

当条件满足的情况下，if语句后的语句执行，但是这个语句只会执行一次。否则不执行。
当代码需要重复完成很多次，C语言中引入了： while 语句，可以实现循环。

//while 语法结构
while(表达式)
	循环语句;

在屏幕上打印1-10的数字。

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

3.1.2 while循环中的break和continue

下面对比break和continue在while循环中的作用和区别：

3.1.2.1 break的例子

//break 代码实例
int main()
{
    
    
	int i = 1;
	while(i<=10)
	{
    
    
		if(i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);//输出1 2 3 4
		i = i+1;
	}
	return 0;
}

运行结果，输出：1 2 3 4
在这里插入图片描述

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。while中的break是用于永久终止循环的。

3.1.2.2 continue的例子

//continue 代码实例
int main()
{
    
    
	int i = 1;
	while(i<=10)
	{
    
    
		if(i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);//输出1 2 3 4 6 7 8 9 10
		i = i+1;
	}
	return 0;
}

运行结果为如下图，输出：1 2 3 4
需要注意：此时程序陷入了死循环，程序运行并没有结束。
在这里插入图片描述
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。

将continue的例子中的 i++ 换一个位置，程序运行结果又不一样。

//代码3

int main()
{
    
    
	int i = 1;
	while (i <= 10)//一直循环，打印,当不满足条件，才退出循环
	{
    
    
		i++;
		if (5 == i)
		{
    
    
			continue;//continue，跳出当前的循环进入下一次
		}
		printf("%d ", i);//输出2 3 4 6 7 8 9 10 11
		//可见，while循环中的i++的位置对程序有很大的影响
	}

	return 0;
}

运行结果，输出： 2 3 4 6 7 8 9 10 11

因此，代码的运行顺序会对结果有很大的影响，写完要调试，打印结果，验证代码效果是否为自己想要的。
在这里插入图片描述

3.1.3 while循环在缓冲区的应用

3.1.3.1 函数getchar()和函数putchar()

首先了解函数getchar()和函数putchar()的作用：

1、函数getchar

使用getchar()函数以后，将会在控制台输入字符。例如输入单个字符‘a’，然后按下回车，就将单个字符‘a’输入缓冲区了，而且顺带多了一个回车的字符，此时缓冲区有两个字符a\n（就是单个字符a、回车字符）

2、函数putchar

函数作用：输出一个字符

两个函数的简单代码如下所示：

int main()
{
    
    
	int ch = ch = getchar();//输入字符a，getchar从缓冲区获取字符a,
	//一次只能获取1个字符
	putchar(ch);
	printf("\n");
	printf("%c\n", ch);//输出字符a
	printf("%d\n", ch);//输出整数97

	int num = 97;
	printf("%c\n", num);//输出字符a
	printf("%d\n", num);//输出整数97
	//总结：字符都是以ASCII码存储在电脑得，
	//既可以以字符得形式输出，也能以整数得形式输出
	//两者等价得，只不过形式不一样
	//字符a得ASCII码数值为97, 97就能打印出字符a
	return 0;
}

输出结果为:
在这里插入图片描述

int main()
{
    
    
	int ch = 0;
	//输入a,再回车，此时缓冲区有a\n
	while ((ch=getchar())!=EOF)//宏定义EOF=-1
	//1、首先getchar()只获取一个字符，a，
		//并且将a对应的ASCII数值97返回赋值给ch
		//窗口监视可以看到ch是整形，数值是97
	//2、缓冲区还有输入的回车\n,也就是输入字符a后，按了回车键产生的，对应的值为10
	{
    
    
		putchar(ch);//putchar()是输出一个字符，将整形ch的值97对应的ASCII
		//的字符a输出
	}//最终输出效果是   输入  a
					//输出   a
	                //且光标换行了

	return 0;
}

3.1.3.2 应用举例1

输入密码：123456
查看程序运行结果：

int main()
{
    
    
	char password[20] = {
    
     0 };
	printf("请输入密码： ");//输入123456，接着按回车
	//此时缓冲区里面有123456\n
	scanf("%s", password);//scanf取走前面的123456，
	//此时缓冲区只剩下\n
	printf("请确认密码（Y/N）");
	//getchar()直接取走剩下的\n了//一次只能取出一个
	//不需要等输入还是Y或N了， 直接将\n给ch了，然后进入if条件判断了
	int ch = getchar();
	if ('Y'==ch)
	{
    
    
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("确认失败\n");
	}

	return 0;
}

输出结果为：失败
在这里插入图片描述
修改代码，在确认密码前加上函数getchar，将字符’\n’取走，再次输入字符‘Y’

int main()
{
    
    
	char password[20] = {
    
     0 };
	printf("请输入密码： ");//输入123456，接着按回车
	//此时缓冲区里面有123456\n
	scanf("%s", password);//scanf取走前面的123456，
	//此时缓冲区只剩下\n
	
	int a = getchar();//取走\n
	
	printf("请确认密码（Y/N）");
	//getchar()直接取走剩下的\n了//一次只能取出一个
	//输入还是Y 直接将Y给ch了，然后进入if条件判断了
	int ch = getchar();
	if ('Y' == ch)
	{
    
    
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("确认失败\n");
	}
	return 0;
}

修改代码后，运行结果如下，显示确认成功。

由此可以理解函数getchar的作用是清空缓冲区，什么也不剩下。
在这里插入图片描述

3.1.3.3 应用举例2

输入密码：123456 abcd
查看程序运行结果。

int main()
{
    
    
	char password[20] = {
    
     0 };
	
	printf("请输入密码： ");//输入123456 abcd，接着按回车
	//此时缓冲区里面有123456 abcd\n
	 scanf("%s", password);//scanf取走前面123456，碰到空格认为字符串结束
	//此时缓冲区只剩下 空格abcd\n
	 printf("%s\n", password);
	// printf("密码以显示： ");

	 //此时缓冲区有  空格abce\n，getchar()一次只能取一个字符
	 //先取走 空格，对应的ASCII码 32 赋值给a.即a=32
	 //此时缓冲区剩下abcd\n
	int a=getchar();//取走空格
	printf("请确认密码（Y/N）");
	//此时缓冲区//此时缓冲区剩下abcd\n
	//getchar()取走字符a,对应的ASCII码 97 赋值给ch.即ch=97
	int ch = getchar();

	if ('Y' == ch)//‘a’不是‘Y’   97和字符a就是一回事，ASCII码换算后的结果一样
	{
    
    
		printf("确认成功\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("确认失败\n");//输出失败
	}
	return 0;
}

函数在缓冲区取值示意图：
在这里插入图片描述

运行程序，最终结果确认失败。

需要注意的是，函数scanf只取走前面123456，碰到空格认为字符串结束，所以输出的password为123456，输出结果也能证明这一点。
在这里插入图片描述

3.1.3.4 应用举例3

//代码1
//这里的代码适当的修改是可以用来清理缓冲区的.
int main()
{
    
    
	int ch = 0;
	//从缓冲区读取字符，缓冲区没有字符了getchar返回-1
	//不满足循环条件了，跳出循环
	while ((ch = getchar()) != EOF)//EOF=-1
		putchar(ch);//输出字符
	return 0;
}

//代码2
//这个代码的作用是：只打印数字字符，跳过其他字符的、
int main()
{
    
    
	char ch = '\0';
	while ((ch =getchar())!=EOF)//每次获取一个字符，只要不是-1就行
	{
    
    
		if (ch<'0' || ch>'9')//每一个字符对应的ASCII小于0，或者大于9的
		{
    
    //满足if条件，执行continue，跳出本次循环，接着输入下一个字符
		//直到输入数字字符0-9，才不满足if,执行输出putchar(ch)语句
			continue;
		}
		putchar(ch);
		//printf("heh\n");
	}
	return 0;
}

3.2 for循环

3.2.1 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。

使用for循环在屏幕上打印1-10的数字。

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;
}

现在我们对比一下for循环和while循环:

int i = 0;
//实现相同的功能，使用while
i=1;//初始化部分
while(i<=10)//判断部分
{
    
    
	printf("hehe\n");
	i = i+1;//调整部分
}

//实现相同的功能，使用while
for(i=1; i<=10; i++)
{
    
    
	printf("hehe\n");
}

可以发现在while循环中依然存在循环的三个必须条件，但是由于风格的问题使得三个部分很可能偏离较远，这样查找修改就不够集中和方便。
所以，for循环的风格更胜一筹；for循环使用的频率也最高。
具体运用循环看个人习惯吧。

3.2.2 for循环中的break和continue

我们发现在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。但是还是有些差异：

3.2.2.1 break的例子

//代码1
int main()
{
    
    
	int i = 0;
	for(i=1; i<=10; i++)
	{
    
    
		if(i == 5)
			break;//跳出整个循环
		printf("%d ",i);
	}
	return 0;
}

运行结果，输出： 1 2 3 4

运行结果同while中break的例子的结果。
在这里插入图片描述

3.2.2.2 continue的例子

//代码2
int main()
{
    
    
	int i = 0;
	for(i=1; i<=10; i++)
	{
    
    
		if(i == 5)
			continue;//跳出本次循环，执行下一次循环
		printf("%d ",i);
	}
	return 0;
}

运行结果，输出1 2 3 4 6 7 8 9 10

明显和while循环中的continue的例子结果不一样。这也是while循环和for循环代码的运行顺序引起的差异
在这里插入图片描述

3.2.3 for语句的循环控制变量

建议：

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

int i = 0;
//前闭后开的写法
for(i=0; i<10; i++)
{
    
    }
//两边都是闭区间
for(i=0; i<=9; i++)
{
    
    }

3.2.4 一些for循环的拓展

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;
}

3.2.5 练习

//请问循环要循环多少次？
int main()
{
    
    
	int i = 0;
	int k = 0;
	for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
		k++;
	return 0;
}

没有进行循环，因为判断条件k=0，为假，不进入循环。
在这里插入图片描述

总结

主要学习了条件语句和循环语句，循环语句还有一个下次更新。

【C语言基础1——分支和循环语句（1）】