初阶C语言-分支和循环语句（上）

“花会沿途盛开，以后的路也是。” 今天我们一起来详细了解一下分支语句和循环语句。

1.什么是语句？

C语言中，语句可以分为以下5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

    3 + 2;//表达式语句
	printf("Hello World!\n");//函数调用语句
	;//空语句-当我们需要一条语句，但这条语句什么都不需要做，那么我们可以选择空语句

这里我们重点介绍一下控制语句，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，它们是由特定的语句定义符组成。 C语言中有9种控制语句：

1.条件判断语句即分支语句：

• if
• switch

2.循环执行语句

• while
• for
• do…while

3.转向语句

• goto语句
• break语句
• continue语句
• return语句

2.分支语句（选择结构）

2.1 if语句

语法结构：
if(表达式)//表达式结果为真，语句被执行；表达式结果为假，语句就不会被执行。
     语句;   

注：C语言中：0表示假，非0表示真
下面给出示例：

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

双分支if语句：

if(表达式)//表达式为真，语句1被执行；表达式为假，语句2被执行
     语句1；
else
     语句2；

下面给出示例：

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

多分支if语句:

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

下面给出示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int age = 0;
	scanf("%d",&age);
	if (age < 18)
		printf("未成年人！\n");
	else if (age >= 18 && age <= 40)//这行的表达式不能写成18<=age<=40!!!
		printf("青年！\n");
	else if (age > 40 && age <= 65)
		printf("中年！\n");
	else
		printf("老年！\n");
	return 0;
}

这边给出一段代码：大家思考一下该段代码的执行结果是什么？

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

这里，一眼看过去，大家的第一想法可能是屏幕上打印出hihi，但是实际上，应该什么都不打印，这里可以运行出来给大家看一下。

为什么会这样呢？这里就需要我们注意一下，一般情况下，else与离它最近的if匹配==，上面代码规范之后，应当如下：

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

从上述代码，我们了解到在第一个if语句中的表达式a==1就不成立，所以会直接跳出下面的嵌套if语句，打印输出不会被执行。

2.1.1 if语句练习

1.判断一个数是不是奇数？

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

2.输出1~100的所有奇数

//输出1~100的奇数
//方法一：
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 100)
	{
    
    
		if (n % 2 == 1)
			printf("%d ", n);
		n++;
	}
	return 0;
}

//方法二：
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 100)
	{
    
    
	    printf("%d ", n);
		n = n + 2;y		
	}
	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，输出星期七

这里就出现了多分支的情况，用if语句来表示就较为复杂，要用到不一样的语法形式，这里我们就可以考虑switch语句。

switch(整形表达式)//表达式的结果必须是整型，根据表达式的值来选择相应的语句项来执行
{
    
    
    语句项://语句项是一些case语句
    //示例如下：
    case 整型常量表达式:
         语句;
}

对于上面的例子，我们给出下面这段代码：

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

那么，这样到底对不对呢？我们运行一下试试：

我们可以发现，当我们输入3的时候，它不仅仅打印了星期三，包含下面的几个语句项也都执行了，执行流程如下：

但是，我们并不希望它打印这么多出来，而是只希望打印一个星期三，那么我们应该如何调整呢？
这里我们就引出了switch语句中的break

2.2.1switch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。
那么我们修改一下上述代码，改成我们希望的那个样子：

#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;
}

下面，我们对于这个示例，在给出变化，大家可以尝试写一下：当输入1-5的时候，输出weekday,当输出6-7的时候，输出weekend.下面给出我的代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int day;
	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;
}

这个时候，还出现了一个问题，就是当我输入8的时候，能否给出一个提示呢？这里我们就引进了default子句。

2.2.2default子句

如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配，这该怎么办？就是所有的语句都被跳过而已，程序不会被终止，也不会报错，在C中它不认为这是一个错误。但是，你不想忽略不匹配所有标签的表达式的值，该怎么办？你可以在列表中增加一条default子句，default子句可以出现在任何一个case标签可以出现的位置。当switch表达式的值并不匹配所有case标签的值的时候，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。 这里我们可以对上述代码做出修改：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int day;
	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;
	default:
		printf("选择错误！\n");
		break;
	}
	return 0;
}

3.循环语句

• while
• for
• do while

3.1while循环

在前面，我们已经掌握了if语句：

if(条件)
     语句;

我们知道当条件满足的情况下，if语句执行，否则不执行。但是这个语句只会执行一次。但是在日常生活中，我们发现同一件事情，可能需要我们做很多次。那么，我们应该怎么做呢？这里我们引入了while语句:

while(表达式)
    循环语句;

while语句的执行流程为：先对表达式的值进行判断，如果表达式的值为真，则执行循环语句。然后再对表达式进行判断，只要为真，则执行循环体，以此往复，直到表达式的值为0，跳出循环。
下面我们给出一个示例：如果我们要在屏幕上打印1~10的数字，我们该如何做呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 10)
	{
    
    
		printf("%d ", n);
		n++;
	}
	return 0;
}

上面已经了解到while的基本语法，接着我们再详细了解一下：

3.1.1while语句中的break和continue

对于下面这段代码，会输出什么样的结果呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 10)
	{
    
    
		if (n == 5)
			continue;
		printf("%d ", n);
		n++;
	}
	return 0;
}

大家可以运行着试一试，我们可以发现出现了死循环，光标在4的后面一直闪烁。

这是为什么呢？n从1~4都不存在问题，但是当n=5的时候，遇到了continue，跳出了本轮循环，下面的语句没有被执行，此时，n依旧为5,又遇到了continue，跳出本次循环后面的代码，以此往复，n的值会一直为5，进入了死循环。

continue在while循环中的作用：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，而是跳转到while语句的判断部分，进行下一次循环的入口判断。

还是上面的例子，当我们把n++放到if语句上面，会出现什么样的结果呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 10)
	{
    
    
		n++;
		if (n == 5)
			continue;
		printf("%d ", n);
	}
	return 0;
}

不难看出，这里的n先进行+1的操作在打印输出，只有当n=5的时候跳出，所以会打印输出2~4、 6~11。

那么，continue我们已经有所了解，那么break又有什么作用呢？

//break语句：
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int n = 1;
	while (n <= 10)
	{
    
    
		if (n == 5)
			break;
		printf("%d ", n);
		n++;
	}
	return 0;
}

这里，为什么只输出了1~4呢？这里，我们就给出break的用法！

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。所有，while中的break就是永远终止循环的。

3.2getchar()和putchar()语句

getchar()-获取（输入）一个字符，读取字符成功的时候，返回字符的ASCII码值，读取失败或遇到文件末尾时就返回EOF（-1）
putchar()-输出一个字符

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int ch = getchar();
	putchar(ch);
	return 0;
}

我们发现上述代码可以接受并打印出该字符！
下面，我们再看一看下面这段代码，看看它是用来干什么的？

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar())!= EOF)
	{
    
    
		if (ch < '0' || ch>'9')
			continue;
		putchar(ch);
	}
	return 0;
}

对于这段代码的研究，我们就需要弄清楚ASCII码值，前面我们其实已经给大家看过了，这里我们在拿出来给大家看一下：

我们可以发现上面那段代码的意思是只打印字符0~9之间的字符，通过ASCII码表，我们发现对应的是数字字符0 ~9。这段代码的作用是只打印数字字符，跳过其他字符。通过下方的示例输出，我们也可以发现这个结果。在运行的时候，我们发现，这个光标会一直往下闪烁，程序没法退出，这个时候，我们可以按键盘上的ctrl+Z+回车键解决这个问题。

好啦，今天就学到这里啦，欢迎大家关注、点赞和评论！