【C语言】分支和循环语句（上）

前言

这一篇主要讲分支和循环语句里面的分支语句，循环语句的讲解在下一篇博客里面讲解。

1.什么是语句？

• C语言是【结构化】的控制语句

• C语句可分为以下五类：

1. 表达式语句
2. 函数调用语句
3. 控制语句
4. 复合语句
5. 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：

1. 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
2. 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
3. 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

if 语句语法结构

如果表达式的结果为真，则语句执行。
在C语言中0表示假，非0表示真。

（1）

if(表达式）
   语句;

(2)

if(表达式）
   语句1;
else
   语句2;

（3）多分支

if(表达式1）
   语句1;
else if(表达式2)
    语句2;
else
    语句3；

• 示例代码1

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)
	{
    
    
		printf("未成年\n");
	}
	return 0;
}

• 示例代码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");
	}
	return 0;
}

• 示例代码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");
	}
	return 0;
}

如果条件成立，要执行多条语句，应该怎么使用代码块？
if 和 else 都只能控制一条语句，有多条语句必须使用 { }。这里的一对{ }就是一个代码块

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	if (表达式)
	{
    
    
		语句列表1;
	}
	else
	{
    
    
		语句列表2;
	}
	return 0;
}

代码示例

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int age = 10;
	if (age < 18)
	{
    
    
		printf("未成年\n");
		printf("不能饮酒\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("成年\n");
		printf("打游戏\n");
	}
	return 0;
}

2.1.1 悬空else

看下面的代码，猜猜打印的结果是 hehe 还是 haha

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int a = 0;
	int b = 0;
	if (a == 1)
		if (b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
	return 0;
}

分析:
看打印结果我们会发现打印结果不是 hehe 也不是haha，而是空的，我们回看这个代码的格式会让我们以为 else 是和第一个 if 匹配，但是 else是和他离得最近的 if 匹配的，所以 if(a==1)条件不成立，结果为假，不执行语句，结果为空。一个 if…else语句才是一条完整的语句。

改正：

//适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int a = 0;
	int b = 0;
	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

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)//这里如果不小心少写了一个等号编译器是不会报错的，当只有一个等号的时候是赋值的意思，因为num是一个变量的可以被重新赋值的，所以编译器不会警告。
{
    
    
    printf("hehe\n");
}

代码4

int num = 1;
if(5 == num)//if(num == 5),如果这里只有一个等号，编译器会报错，我们把常量放在右边，是不可以把一个变量赋值给一个常量的，即使写错了编译器也会很快帮我们发现问题。
{
    
    
    printf("hehe\n");
}

代码2和代码4更好，逻辑更加清晰，不容易出错。

2.1.3 练习

1.判断一个数是否是奇数

我们这里学习了 if 语句，我们就尝试使用 if 语句写代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	if (num % 2 == 1)
		printf("奇数\n");
	else
		printf("NO\n");
	return 0;
}

2.输出1-100之间的奇数

我们这里需要使用循环语句，我们可以用while循环也可以用 for 循环。

//while 循环
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int i = 0;
	while (i <= 100)
	{
    
    
		if (i % 2 == 1)
			printf("%d ", i);
		i++;
	}
	return 0;
}

//for 循环
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 100; i++)
	{
    
    
		if (i % 2 == 1)
			printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

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

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//(整形表达式)
{
语句项
}

什么是语句项？
//是一些case语句：
//如下：
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。
比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	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：

1. 输入1-5，输出的是“weekday”;
2. 输入6-7，输出“weekend”
   所以我们的代码就应该这样实现了：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	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;
}

这里说明了 case 后面是可以不加 break ，没有 break 的时候会持续往下走。
break 语句 的实际效果是把语句列表分化为不同的分支部分。

编程好习惯
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

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。

编程好习惯
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 。

2.2.3 练习

这里我们做一道练习，看我们是否对switch掌握熟练了，读下面的代码，算出的 m，n的值是多少？

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
    int n = 1;
    int m = 2;
    switch (n)
    {
    
    
    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;
}

注意：

• switch 语句是可以嵌套使用的。
• switch 语句里面的 break 只会跳出自己所在的 switch，不是说一个 break 跳出所有的 switch 语句。

本章到这里就结束啦，如果有哪里写的不好的地方，请指正。
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