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【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
本文章介绍的是控制语句。
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)
如果你好好学习,校招时拿一个好offer,走上人生巅峰。 如果你不学习,毕业等于失业,回家卖红薯。 这就是选择!
【2.1】if 语句
【2.1.1】语法结构
那if语句的语法结构是怎么样的呢?
// 语法结构:No.1
if(表达式)
语句;
// 语法结构:No.2
if(表达式)
语句1;
else
语句2;
// 语法结构:No.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;
【实例代码】
// No.1 代码
#include <stdio.h>
int main() {
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
printf("未成年!\n");
return 0;
}
// No.2 代码
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if (age < 18)
printf("未成年!\n");
else {
printf("成年!\n");
}
return 0;
}
// No.3 代码
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
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;
}
解释一下: 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。
如果条件成立,要执行多条语句,怎应该使用代码块。
#include <stdio.h>
int main()
{
if (表达式)
{
语句列表1;
}
else
{
语句列表2;
}
return 0;
}
这里的一对 { } 就是一个代码块。
【2.1.2】悬空else
当你写了这个代码:
#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;
}
修改后:else的匹配:else是和它离的最近的if匹配的。
//适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。
//代码风格很重要
#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;
}
【2.1.3】书写形式的对比
下列代码中: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)
{
printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if (5 == num)
{
printf("hehe\n");
}
【2.1.4】练习
【练习代码】判断一个数是否为奇数。
#include <stdio.h>
// 判断一个数是否为奇数
int main(int argc, char** argv) {
int val = 0;
scanf("%d", &val);
if (val % 2 == 0)
printf("偶数!\n");
else
printf("奇数!\n");
}
【练习代码】输出1-100之间的奇数
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int num = 1;
while (num <= 100) {
if(num % 2 == 0)
printf("%d->偶数!\n", num);
else
printf("%d->奇数!\n", num);
num++;
}
return 0;
}
【2.2】switch 语句
【3.2.1】语法结构
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(是一些case语句);
}
case 整形常量表达式:
语句;
【3.2.2】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。
【代码示例】
int main(int argc, char** argv) {
int day = 1;
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” ;
所以我们的代码就应该这样实现了:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
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。
【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)。
【3.2.3】default子句
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。
【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 。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
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;
default:
printf("day的值不在1-7范围内!");
}
return 0;
}
【3.2.4】练习
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 1;
int m = 2; // n=1, m=2
switch (n)
{
case 1:
m++; // n=1, m=3
case 2:
n++; // n=2, m=3
case 3:
switch (n) // n=2, m=3
{//switch允许嵌套使用
case 1:
n++;
case 2:
m++;
n++; // n=3, m=4
break;
}
case 4:
m++; // n=3, m=5
break;
default:
break;
}
printf("m = %d, n = %d\n", m, n); // 打印结果m=5, n=3
return 0;
}
【3】循环语句
【3.1】while 循环
【3.1.1】语法格式
C语言中给我们引入了: while 语句,可以实现循环。
while(表达式)
循环语句;
while语句执行的流程:
【代码实例】在屏幕上打印1-10的数字。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int iVal = 0;
while (iVal < 10) {
printf("%d ", iVal + 1);
iVal++;
}
return 0;
}
// 打印结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
上面的代码已经帮我了解了 while 语句的基本语法,那我们再了解一下:
【3.1.2】while语句中的break
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int iVal = 0;
while (iVal < 10) {
if (iVal == 5) {
break;
}
printf("%d ", iVal + 1);
iVal = iVal + 1;
}
}
// 打印结果:1 2 3 4 5 (后面就结束了)
【总结】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。
【3.1.3】while语句中的continue
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int iVal = 0;
while (iVal < 10) {
if (iVal == 5) {
continue;
}
printf("%d ", iVal + 1);
iVal = iVal + 1;
}
}
// 打印结果:1 2 3 4 5 (后面就死循环了)
【总结】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。
【3.1.4】练习
【函数介绍】
int getchar ( void );
/*
描述:
从stdin中获取字符
返回值:
如果成功,则返回所读取的字符(提升为int值)。
返回类型为int,以适应特殊值EOF(-1),它表示失败。
如果标准输入位于文件末尾,则该函数返回EOF并设置stdin的EOF(-1)指示器(feof)。
*/
int putchar ( int character );
/*
描述:
将字符写入标准输出,将字符写入标准输出(stdout)。
参数:
要读取的字符变量。
返回值:
如果发生写错误,则返回EOF并设置错误指示器(error)。
*/
//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。
【3.2】for 循环
我们已经知道了while循环,但是我们为什么还要一个for循环呢?
【3.2.1】语法格式
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;
/*
解释:
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。
*/
for语句执行的流程:
【实例代码】使用for循环 在屏幕上打印1-10的数字 。
int main(int argc, char** argv) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", i + 1);
}
}
现在我们对比一下for循环和while循环 :
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
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。
【3.2.2】while语句中的break
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。
//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
if (i == 5)
break;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
【3.2.3】while语句中的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。
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
if (i == 5)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
【3.2.4】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++)
{}
【3.2.5】一些for循环的变种
#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;
}
【3.3】do while 循环
【3.3.1】语法格式
do
循环语句;
while(表达式);
do while语句执行的流程:
【代码实例】
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int i = 10;
do {
printf("%d\n", i);
} while (i < 10);
return 0;
}
【3.3.2】do while语句中的break
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
do
{
if (5 == i)
break;
printf("%d\n", i);
} while (i < 10);
return 0;
}
【3.3.3】do while语句中的continue
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
do
{
if (5 == i)
continue;
printf("%d\n", i);
} while (i < 10);
return 0;
}
【3.4】综合练习
【练习一】计算 n的阶乘。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
// 接收要计算的乘积.
int n = 0;
scanf("%d", &n);
// 计算
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
result *= i;
}
// 打印
printf("%d\n", result);
return 0;
}
【练习二】计算 1!+2!+3!+……+10!
int main(int argc, char** argv) {
// 接收要计算的乘积.
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int result = 0;
int ret = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
ret = ret * i;
result = result + ret;
}
// 打印
printf("%d\n", result);
}
【练习三】在一个有序数组中查找具体的某个数字n。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int buffer[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int size = sizeof(buffer) / sizeof(int);
// 要查找的值
int k = 4;
// 暴力循环查找
int i = 0;
for (i = 0; i < size; i++) {
if (k == buffer[i]) {
printf("找到了->要找的值为%d\n", i);
break;
}
}
// 没有找到的话,说明遍历的一圈。
if (i == size) {
printf("没有找到\n");
}
return 0;
}
【练习四】编写代码,演示多个字符从两端移动,向中间汇聚。
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main(int argc, char** argv) {
char arr1[] = "welcome to lesson!!!!";
char arr2[] = "#####################";
int leftSub = 0;
int rightSub = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) - 1;
printf("%s\n", arr2);
Sleep(1000);
while (leftSub <= rightSub) {
arr2[leftSub] = arr1[leftSub];
arr2[rightSub] = arr1[rightSub];
printf("%s\n", arr2);
Sleep(1000); // Sleep() 系统休眠, 头文件包含<windows.h>
leftSub++;
rightSub--;
}
return 0;
}
【练习五】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 argc, char** argv) {
char user[] = "shaxiang";
char password[20] = { 0 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++) {
printf("请输入密码:> ");
scanf("%s", password);
if (strcmp(password, "shaxiang") == 0) {
printf("登陆成功!\n");
break;
}
else
{
printf("密码错误!\n");
}
}
if (i >= 3) {
printf("密码错误3次,没有机会了!\n");
}
return 0;
}
【练习六】猜数字游戏实现
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
void Menu() {
printf("********************************\n");
printf("********* 1、play ********\n");
printf("********* 0、exit ********\n");
printf("********************************\n");
}
void Game() {
// 用户输入猜到的数字
int num = rand() % 100 + 1;
printf("随机数生成成功:请输入猜想的数组:> \n");
int in = 0;
while (1) {
scanf("%d", &in);
if (in > num) {
printf("猜大了!\n");
}
else if (in < num) {
printf("猜小了!\n");
}
else
{
printf("恭喜你猜对了!\n");
break;
}
}
}
int main(int argc, char** argv) {
int in = 0;
do {
Menu();
printf("是否继续猜数字>: ");
scanf("%d", &in);
switch (in) {
case 1:
// 生成随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
Game();
break;
case 0:
printf("已退出!\n");
break;
default:
printf("错误选择,请重新选择!\n");
}
} while (in);
}
【4】折半查找算法
【示图】
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv) {
int buffer[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
// 要查找的值
int findK = 4;
// 二分查找
int leftSub = 0;
int rightSub = sizeof(buffer) / sizeof(int) - 1;
while (leftSub <= rightSub) {
int mid = (leftSub + rightSub) / 2;
if (findK < buffer[mid]) {
rightSub = mid - 1;
}
else if (findK > buffer[mid]) {
leftSub = mid + 1;
}
else
{
printf("找到了->[%d]下标为[%d]\n", findK, mid);
break;
}
}
if (leftSub > rightSub) {
printf("未找到[%d]的下标!", findK);
}
return 0;
}
【5】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。
goto语言真正适合的场景如下:
for (...)
{
for (...)
{
if (disaster)
goto error;
}
}
…
error :
if (disaster)
// 处理错误情况
下面是使用goto语句的一个例子,然后使用循环的实现方式替换goto语句:
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
system("shutdown -s -t 60");
char input[10] = { 0 };
again:
printf("电脑将在1分钟内关机,如果输入:我是猪,就取消关机!\n请输入:>");
scanf("%s", input);
if (0 == strcmp(input, "我是猪")) {
system("shutdown -a");
}
else {
goto again;
}
return 0;
}
而如果不适用goto语句,则可以使用循环:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
int main_24()
{
char input[10] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");
while (1)
{
printf("电脑将在1分钟内关机,如果输入:我是猪,就取消关机!\n请输入:>");
scanf("%s", input);
if (0 == strcmp(input, "我是猪"))
{
system("shutdown -a");
break;
}
}
return 0;
}