C语言中的分支语句和循环语句（if语句、switch语句、while循环、for循环、do...while循环、goto语句）

        C语言是结构化的程序语言，有循环结构、选择结构、循环结构’

一、什么是语句？

         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

       本文主讲 控制语句 ，其 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 。

二、分支语句（选择结构）

2.1 if语句

        2.2.1语法

if（表达式）    //表达式为真则执行
    语句；

if（表达式）    //表达式为真则执行
    语句1；
else
    语句2；

多分支：

if(表达式1)    //表达式为真则执行
    语句1；
else if（表达式2）    //表达式为真则执行
    语句2；
else
    语句3；

          2.1.2真假判断：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
    int a = 10;
    if (a = 3)    //对a进行赋值3，非0为真
    {
        printf("hehe\n");
    }
    else
    {
        printf("haha\n");
    }
    return 0;
}

打印结果：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
    int a = 10;
    if (a == 3)    //用3和10进行比较，显然不相等，所以为假
    {
        printf("hehe\n");
    }
    else
    {
        printf("haha\n");
    }
    return 0;
}

 打印结果

         2.1.3 语句的实际运用：

                 条件下需不需要加花括号？

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int age = 10;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)            //如果在条件下有多个语句需要执行，需要加上花括号使其成为代码块
	{
		printf("未成年\n");
		printf("禁止饮酒\n");
	}
	else                    //条件下只需要执行一条语句，可以不用加花括号
		printf("成年\n");

	return 0;
}

        若不加括号，在该条件下只能控制紧跟着if或else的那一语句，没被控制的语句会在不满足条件的情况下执行:

例如：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>


int main()
{
	int age = 10;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)
	
		printf("未成年\n");
	else
		printf("成年\n");
		
	printf("打游戏\n");        //无论满不满足条件都会执行

	return 0;
}

 打印结果：

        2.1.4多分支语句：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age <= 1 && age > 0 )
		printf("婴儿\n");
	else if (age > 1 && age <= 4)
		printf("幼儿\n");
	else if (age > 4 && age <= 11)
		printf("儿童\n");
	else if (age > 11 && age <= 18)
		printf("少年\n");
	else if (age > 18 && age <= 35)
		printf("青年\n");
	else if (age > 35 && age <= 59)
		printf("中年\n");
	else if (age > 59)
		printf("老年\n");
	return 0;
}

         2.1.4 else会和上方最近的if匹配

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

打印结果：

        该打印无结果是因为else会和 if（b==2）结合，而判断if（a==1）为假，所以不执行任何语句，故打印无结果。

标准写法：

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

判断一个数是否为奇数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	scanf("%d", &a);
	if (a % 2 == 0)
		printf("该数为偶数\n");
	else
		printf("该数为奇数\n");
	return 0;
}

打印1~100之间的奇数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 100; i++)
	{
		if (i % 2 != 0)
		printf("%d ",i);
	}
	return 0;
}

打印结果：

 2.2 switch语句：是一种分支语句，常常用于多分支的情况。

        2.2.1语法格式：

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。

例如：输入相应数字，对应星期几

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)				//括号内的值必须为整型
	{
	case 1:						//case后面的数为整型常量
		printf("周一\n");
		break;
	case 2:
		printf("周二\n");
		break;
	case 3:
		printf("周三\n");
		break;
	case 4:
		printf("周四\n");
		break;
	case 5:
		printf("周五\n");
		break;
	case 6:
		printf("周六\n");
		break;
	case 7:
		printf("周日\n");
		break;
	default:
			printf("输入错误\n");
		break;
	}
	return 0;
}

输入相应数字，分辨是工作日还是休息日

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

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:
		printf("输入错误\n");
	}
	return 0;
}

        代码中加入break后，当运行到break所在位置时，会跳出switch语句，而default语句可以写在任何一个 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。

        2.2.2 switch语句的嵌套使用：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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;
}

过程：

三、循环语句

        1.while循环：

        2.for循环：

        3.do while循环：

3.1 while循环

        3.1.1语法

while(表达式)
 循环语句;

        3.1.2 执行流程：表达式判断为真则执行循环语句

 用while循环实现打印1~10的数字

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	while (i <= 10)             //判断部分
	{
		printf("%d ", i);
		i++;                    //调整部分
	}
	return 0;
}

打印结果：

         3.1.3 while语句中的break和continue

        break的作用：停止while循环后期的所有循环，直接永久终止循环

 例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)            //当i的值为5时，执行if语句中的break直接跳出while循环，将不再执行 
                                下面的语句
			break;
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

 打印结果

        continue的作用: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。

例1：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			continue;            //当i、的值为5时满足if语句，将执行continue语句，跳过本次循环， 
                                   直接进入（i<=10）的判断中，一直到if语句，此时i的值没有改变， 
                                   故又跳过循环，在此判断，这样就陷入死循环
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

打印结果：

 例2：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		i = i + 1;            //在i进入循环时进行+1操作。当i=5进入循环时会进行+1变成6
		if (i == 5)
			continue;         //当i的值为5时执行continue跳出本次循环，进入下一次循环的判断
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

打印结果：

        3.1.4 用while循环进行不断读取并不断打印(也可以用来清理缓冲区)：

        EOF：文件结束标志，#define下的 -1，接收时用int类型

int main()
{
    int ch = 0;
    while ((ch = getchar()) != EOF)
    {
        putchar(ch); 
    }
    return 0;
}

打印结果：       

       

         自动换行的原因是因为：在输入一个字符后回车，相当于在输入字符后回车又输入了一个 \0 ，getchar是在缓冲区获取数据，而且一次只能获取一个字符，在获取一个字符后，还剩下一个\0，下一次读取就会读取\0，所以会换行。

 例如：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	char password[20] = { 0 };
	printf("请输入密码》\n");
	scanf("%s", password);
	int ch = 0;
	getchar();					//清理输入密码时回车输入的\n
	printf("请确定密码》(Y/N)\n");
	int ret = getchar();
	if ('Y' == ret)
	{
		printf("Yes");
	}
	else
	{
		printf("No");
	}
	return 0;
}

只打印字符数字：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
	char ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		if (ch < '0' || ch>'9')
			continue;
		else
			putchar(ch);
	}
	return 0;
}

 打印结果：

  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：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： 调整部分，用于循环条件的调整。

        3.2.2 流程图：

例：

用for打印1~10的数字：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#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;
}

打印结果：

        3.2.3 for循环中的break、continue

        他们的意义和在while中一样，但是运用又有一些差异

例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

//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;
}

//代码2
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

代码1：

代码2：

         for中的break跟while中一样，直接跳出循环，但在while循环中continue是直接跳到判断部分，但在for循环中continue是跳到调整部分。

        3.2.4 while循环与for循环的对比：

while循环
int main()
{
	int i = 0;                  //初始化
	while (i <= 10)             //判断部分
	{
		printf("%d ", i);
		i++;                    //调整部分
	}
	return 0;
}

for循环
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;
}

        for循环的优点：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。将初始化、比较部分、调整部分放到一起 ，能够更清晰的观察能够循环的条件。

        for循环的缺点：由于其初始化、比较、调整部分的高度集中，在通过初始化后进入循环体，完成循环时进入调整部分，紧接着就是比较部分，这是一个固定的路线，不像while循环那么灵活。而且在for循环的循环体中，不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。

在循环体内修改循环变量：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main()
{
    int i=0;
	int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
        i=15;
	}
	return 0;
}

打印结果：

        3.2.5 for循环的变种

        判断部分没有，判断恒成立，会进入死循环

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	for (i=0;;i++)
	{
		printf("hehe\n");
	}
	return 0;
}

打印结果：

         省略初始化部分：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
//代码1
int main()
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i=0; i < 3; i++)
	{
		for (j=0; j < 3; j++)
		{
			printf("hehe\n");
		}
	}

	return 0;
}

//代码2
int main()
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (; i < 3; i++)
	{
		for (; j < 3; j++)
		{
			printf("hehe\n");
		}
	}

	return 0;
}

        代码1会打印9个hehe，因为在循环变量i控制下的循环中会循环3次，在j循环变量控制下会循环3次

        代码2只打印3个呵呵，因为在进入i循环变量控制的循环中的第一轮循环时，会进入j循环变量的第一轮循环中，当打印完3个hehe之后，j的值变化为3,；在进入i循环变量控制的循环的第二轮循环时，由于j没有初始化为0，判断部分无法通过，所以不执行j循环变量控制的循环当中，固只打印3次hehe。

例题：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
     int i = 0;
     int k = 0;
     for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
     k++;
     return 0; 
}

        循环0次，因为k=0为赋值并非判断。

3.3 do......while循环

        3.3.1 语法：至少执行一次循环

do
    循环语句;            //多条语句时需要加花括号
while（表达式）;

        3.3.2 执行流程

        3.3.3  do......while语句中的break、continue

        在该语句中，执行break会永久跳出循环，执行continue时会直接跳到判断部分。

break:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 10;

	do
	{
        i++;
		if (7 == i)
			break;
		printf("%d\n", i);
	} while (i < 10);

	return 0;
}

打印结果：

        当执行到 if（7==i）时，执行break语句，跳出循环。

 continue:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;

	do
	{
		i++;
		if (7 == i)
			continue;
		printf("%d\n", i);
	} while (i < 10);

	return 0;
}

打印结果：

          当执行到 if（7==i）时，将执行continue语句时直接跳到 i<10 进行判断，判断过后满足条件将进入下一次循环，若不满足，将不再执行循环。

四、拓展：

        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。

使用场景：

for(...)
    for(...)
   {
        for(...)
       {
            if(disaster)
                goto error;
       }
   }
    …
error:
 if(disaster)
         // 处理错误情况

例如：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
	char input[20] = { 0 };
	system("shutdown -s -t 60");
again:
	printf("你的电脑将在60秒以后关机，请输入:我是猪取消关机\n");
	scanf("%s", input);
	if (strcmp(input, "我是猪") == 0)        //判断字符串是否相同
	{
		system("shutdown -a");
	}
	else
	{
		goto again;
	}
	return 0;
}

        若想将其做成一个小程序，可在Release下运行编译，在存放代码的文件件中打开Release文件夹，在其中找到应用程序，点击应用程序就可以在非编译器下执行该段代码。