【C初阶】第二篇——分支语句和循环语句(if-else+switch+while+for)(一)

简介: 【C初阶】第二篇——分支语句和循环语句(if-else+switch+while+for)

前言


C语言是结构化的程序语言,C语言有3个结构:1.顺序结构;2.循环结构;3.选择结构;

image.png

顺序结构比较简单,我们本章主要讲解选择结构和循环结构.

什么是语句?


C语言中由一个分号;隔开就是一条语句,例如:

1. printf("hehe\n");
2. 1+2;

选择语句


选择语句又称为分支语句,通过对给定条件进行判定,从而决定执行两个或多个分支的哪一个。在C中选择语句有if语句和switch语句.

例如:"如果你好好学习,毕业后就能找到好offer;如果你不好学习,毕业后回家种地."这就是选择语句。

if语句  


那么if语句的语法结构是怎么样的囊?

if(表达式)
{
  语句;
}
else
{ 
  语句;
}
//多分支
if(表达式1)
{
  语句1;
}
else if(表达式2)
{
  语句2;
}
else
{
  语句3;
}

代码示例:

//代码1
#include<stdio.h>
int main()
{
  int grade = 0;
  scanf("%d", &grade);
  if (grade >=60)
  {
    printf("恭喜你及格了!\n");
  }
  else
  {
    printf("下次继续努力\n");
  }
  return 0;
}
//代码2
#include<stdio.h>
int main()
{
  int grade = 0;
  scanf("%d", &grade);
  if (60<=grade<70)
  {
    printf("恭喜你及格了!\n");
  }
  else if (70 <= grade < 80)
  {
    printf("良好\n");
  }
  else if (80 <= grade <= 90)
  {
    printf("优秀\n");
  }
  else if (90 < grade <=100)
  {
    printf("棒极了\n");
  }
  else
  {
    printf("下次继续努力\n");
  }
  return 0;
}

注:如果表达式的结果为真,则执行语句;

在C语言中如何表示真假?

0表示假,非0表示真

表达式为真,执行语句。语句如果为多条,要加花括号“{}”,把语句括起来,表示这些语句都受这个条件控制。

悬空else


我们来思考一下下面代码输出什么结果:

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

image.png

面对答案我们需要思考一会,其实这就是代码写的不规范,没有使用花括号,让读代码的人看起来费劲;其实就是a不等于1就没有下面的语句判断,else虽然格式上是与第一个if匹配的其实不是,你看下面的代码:

image.png

其实else是与第二个if匹配的,为了避免有歧义,我们规范以上代码a

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

if书写形式的对比


对比1

//代码1
int main()
{
  int num = 5;
  if (num == 5)
  {
    printf("haha\n");
  }
  return 0;
}
//代码2
int main()
{
  int num = 5;
  if (5 == num)
  {
    printf("haha\n");
  }
  return 0;
}

num==5和5==num这两个有啥区别囊?其实没啥区别,5==num这样写会避免我们平时写错的情况像:num=5,写一个等于号,编译器不会提示我们错误;而如果这样5=num编译器会直接报错,我们会立刻修改错误;

对比2:

//对比2
int main()
{
  int condition = 1;
  if (condition)
  {
    printf("1");
    return 4;
  }
  printf("2");
  return 5;
}
int main()
{
  int condition = 1;
  if (condition)
  {
    printf("1");
    return 4;
  }
  else {
    printf("2");
    return 5;
  }
}

这两种写法是一样的,不过可以看出第二个的代码逻辑更清楚,不容易出错;

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

那我们写成 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:

1. switch(整型表达式)
2. {
3.   语句项;
4. }

而语句项是什么呢?

1. //是一些case语句:
2. case 整形常量表达式:
3.     语句;

在switch语句中的break

在switch语句中,我们没法直接实现分支,搭配break使用才能实现真正的分支.

break在switch语句中起到的是跳出switch语句的作用没有break,下面的case中的语句全会被执行。break在switch不能缺少,每个case后面对应这一个break。

比如:

int main()
{
  int day = 0;
  scanf("%d", &day);
  switch (day)
  {
  case 1:
    printf("星期一");
      break;
  case 2:
    printf("星期二");
    break;
  case 3:
    printf("星期三");
    break;
  case 4:
    printf("星期四");
    break;
  case 5:
    printf("星期五");
    break;
  case 6:
    printf("星期六");
    break;
  case 7:
    printf("星期天");
    break;
  }
  return 0;
}

看一个switch中少了break的例子

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  int i = 2;
  switch (i)
  {
    case 1:
      a++;
    case 2:
      a++;
      b++;
    case 3:
      a++;
      switch (i)
      {
        case 1:
          a++;
          b++;
        case 2:
          a++;
        case 3:
          a++;
          b++;
      }
    case 4:
      a++;
      b++;
  }
  printf("a=%d,b=%d\n", a, b);
  return 0;
}

如果加了break,这题答案就是a=1,b=1,但没加答案就不一样了,编译器会把case 2后面的语句都执行一遍,结果是

image.png

有时候我们需求变了:要求输出1-5是"weekday",6-7是“weekend"

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;
}

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中并不认为适合错误。

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,而且语句流会像贯穿一个case标签一样贯穿default子句.

练习:

#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;
}
//m=5,n=3

注:

1.switch里面的顺序是不固定的,default可以放在最前面,不影响答案,不过放在最后更符合逻辑;

2.还有就是break不能替换成continue,因为continue只能在循环中使用;

3.switch括号里只能填入整型表达式,其他一律不行;

循环语句


循环语句

  • while
  • for
  • do while
  • image.png

while循环


我们已经掌握了,if语句:

1. if(条件)
2.   语句;

当条件满足的情况下,if语句后的语句执行,否则不执行,但是这个语句只会执行一次.但是我们发现生活中很多的实际的例子是:同一件事情我们需要完成很多次.那我们怎么做囊?C语言中给我们引入了:while语句,可以实现循环。

//while语法结构
while(表达式)
  循环语句;

image.png

比如我们实现:

在屏幕上打印1-10数字.

int main()
{
  int i = 1;//初始条件
  while (i <= 10)//终止条件
  {
    printf("%d ", i);
    i = i + 1;//循环条件
  }
  return 0;
}

image.png

while循环中的break和continue


break的应用

int main()
{
  int i = 1;
  while (i <= 10)
  {
    if (i == 5)
    {
      break;
    }
    printf("%d ", i);
    i = i + 1;
  }
  return 0;
}

image.png

总结:break在while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,所以:while中的break是用于永久终止循环的.

continue介绍

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

image.png

一直在循环,不终止;


总结:continue在while循环中的作用就是:


continue是用于终止本次循环的,也就是本次循环中continue后边的代码不会执行,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


这里之所以会一次闪动的原因是,i==5后不会再执行下面的代码,直接跳转到while语句判断部分,那么i的值就不会有变化,一直都是5,一直都会continue,所以会卡在这.

getchar()和putchar()


image.png

大概意思就是:成功时,返回读取的字符(提升为int值).返回类型是int以适应表示失败的特殊值值EOF(ctrl+z也等于-1);

代码1:

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

image.png

getchar() 用于读取用户从键盘输入的单个字符,它有一个整型的返回值,当发生读取错误的时候,返回整型值-1,当读取正确的时候,它会返回用户从键盘输的第一个字符的ASCII码, 当程 序调用getchar时.运行程序时 就等着用户从按 键输入, 用户输入的字符被 存 放在键盘缓冲区中.直到用户按回车为 止(回 车字符也放在缓冲区 中),当用户键入回车之后,getchar才开始从输入流中每次读入一个字符,输入的字符不只一个的时候,后续的getchar调用不会等待用户按键,而直接读取缓冲区中的字符,直到缓冲区中的字符读完之后,才等待用户按键,getchar函数输入数字也按字符处理,单个的getchar函数输入多于一个字符时,只接收第一个字符

   putchar() 向终端输出一个字符。其格式为putchar(ch),其中ch可以是被单引号(英文状态下)引起来的一个字符,可以是介于0~127之间的一个十进制整型数(包含0和127)(超过127就不是ASCII码了),也可以是事先用char定义好的一个字符型变量 当c为一个被单引号(英文状态下)引起来的字符时,输出该字符(注:该字符也可为转义字符 ), 当c为一个介于0~127(包括0及127)之间的十进制整型数时,它会被视为对应字符的ASCII代码,输出该ASCII代码对应的字符; 当c为一个事先用char定义好的字符型变量时,输出该变量所指向的字符。 当整型变量ch超出8位变量的范围时,ch则会变强制转化为8位变量(即取其低八位传过去输出),当为负数的时候,由于计算机存储负数是用补码表示的,所以传过去的二进制补码也被当做正数处理,也是取其低八位

     getchar()和putchar()函数包含在头文件stdio.h中,使用时需包含此头文件;


好了上面的问题搞懂了,下面开始深入了:

int main()
{
  int ch = 0;
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码>:");
  scanf("%s", password);
  printf("请确认密码(Y/N):");
  ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

image.png

咦?为什么输入密码后直接就返回失败囊?

image.png

从键盘输入abcdef然后scanf读取到passward数组中,缓冲区中还有一个\n没有被取走;这时候轮到getchar,见到缓冲区中有\n就直接读走,根本轮不到从键盘再输入。有人说了,那简单,在前面在加一个getchar把\n取走不就行了嘛?好,我们就来试试

image.png

果然成功了,难倒这样真的对嘛?针对这题来讲是没问题的,我们再接着往下看:

int main()
{
  int ch = 0;
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码>:");
    scanf("%s", password);
  getchar();
  printf("请确认密码(Y/N):");
  ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

image.png

,当我们在字符串中间隔开个空格,这里又不行了.scanf规定只能读取空格之前的,也就是说只能读取abs,然后第一个getchar把空格读取了,还剩下的字符串第二个getchar将c读取了,这里,所以还没等我们输入又出来结果了,那我们应该怎么处理?

int main()
{
  int ch = 0;
  char password[20] = { 0 };
  printf("请输入密码>:");
    scanf("%s", password);
  /*getchar();*/
  while (getchar() != '\n')
  {
    ;
  }
  printf("请确认密码(Y/N):");
  ch = getchar();
  if (ch == 'Y')
  {
    printf("确认成功\n");
  }
  else {
    printf("确认失败\n");
  }
  return 0;
}

image.png

这样就可以啦,我们可以借助一个while循环判断知道取到\n为止,这样就会读到该字符串的最后一个位置;

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