分支与循环

简介: 分支与循环

C语⾔是结构化的程序设计语⾔,这⾥的结构指的是顺序结构、选择结构、循环结构,C语⾔是能够实


现这三种结构的,其实我们如果仔细分析,我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种


结构的组合。


我们可以使⽤ if 、 switch 实现分⽀结构,使⽤ for 、 while 、 do while 实现循环结构。



1. if语句


1.1 if


if 语句的语法形式如下:


if ( 表达式 )


语句


表达式成⽴(为真),则语句执⾏,表达式不成⽴(为假),则语句不执⾏


在C语⾔中,0为假,⾮0表⽰真,也就是表达式的结果如果是0,则语句不执⾏,表达式的结果如果是不是0,则语句执⾏。



1.2 else


如果⼀个数不是奇数,那就是偶数了,如果任意⼀个整数,我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表⽰呢?


这⾥就需要 if...else... 语句了,语法形式如下:


if ( 表达式 )


语句1


else


语句2



1.3 分⽀中包含多条语句


默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句


那如果我们要if语句同时控制2条语句,怎么办呢?那就要使⽤ {} 将代码括起来,


else 后也可以跟上⼤括号。



1.4 嵌套if


在 if else 语句中, else 可以与另⼀个 if 语句连⽤,构成多重判断。



1.5 悬空else问题


如果有多个 if 和 else ,可以记住这样⼀条规则, else 总是跟最接近的 if 匹配。



只要带上适当的⼤括号,代码的逻辑就会更加的清晰,所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使


⽤,让代码的可读性更⾼。



2. 关系操作符


C 语⾔⽤于⽐较的表达式,称为 “关系表达式”(relational expression),⾥⾯使⽤的运算符就称


为“关系运算符”(relational operator),主要有下⾯6个。


• > ⼤于运算符


• < ⼩于运算符


• >= ⼤于等于运算符


• <= ⼩于等于运算符


• == 相等运算符


• != 不相等运算符



关系表达式通常返回 0 或 1 ,表⽰真假。


C 语⾔中, 0 表⽰假,所有⾮零值表⽰真。⽐如, 20 > 12 返回 1 , 12 > 20 返回 0 。


关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。



注意:相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符,不要混淆。有时候,可能会不⼩⼼写


出下⾯的代码,它可以运⾏,但很容易出现意料之外的结果。


1 if (x = 3) ...


上⾯⽰例中,原意是 x == 3 ,但是不⼩⼼写成 x = 3 。这个式⼦表⽰对变量 x 赋值 3 ,它的返


回值为 3 ,所以 if 判断总是为真。


为了防⽌出现这种错误,有的程序员喜欢将变量写在等号的右边。


这样的话,如果把 == 误写成 = ,编译器就会报错。



另⼀个需要避免的错误是:多个关系运算符不宜连⽤。


i < j < k


上⾯⽰例中,连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式,不会报错,但是通常达不到想要的结果,


即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算,所以实际执⾏的是下⾯的


表达式。


(i < j) < k

上⾯式⼦中, i < j 返回 0 或 1 ,所以最终是 0 或 1 与变量 k 进⾏⽐较。如果想要判断变量 j


的值是否在 i 和 k 之间,应该使⽤下⾯的写法。


i < j && j < k



3. 条件操作符


条件操作符也叫三⽬操作符,需要接受三个操作数的,形式如下:


exp1 ? exp2 : exp3


条件操作符的计算逻辑是:如果 exp1 为真, exp2 计算,计算的结果是整个表达式的结果;如果


exp1 为假, exp3 计算,计算的结果是整个表达式的结果。



4. 逻辑操作符:&& , || , !


逻辑运算符提供逻辑判断功能,⽤于构建更复杂的表达式,主要有下⾯三个运算符。


• ! :逻辑取反运算符(改变单


个表达式的真假)。


• && :与运算符,就是并且的


意思(两侧的表达式都为真,则为真,否则为假)。


• || :或运算符,就是或者的意思(两侧⾄少有⼀个表达式为真,则为真,否则为假)。



4.1 逻辑取反运算符


逻辑反操作


⽐如,我们有⼀个变量叫 flag ,如果 flag 为真, !flag 就是假,如果 flag 为假, !flag 就是真



4.2 与运算符


&& 就是与运算符,也是并且的意思, && 是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候,整个表达式才为真,只要有⼀个是假,则整个表达式为假。



4.3 或运算符


|| 就是或运算符,也就是或者的意思, || 也是⼀个双⽬操作符,使⽤的⽅式是 a || b , ||


两边的表达式只要有⼀个是真,整个表达式就是真,两边的表达式都为假的时候,才为假。



4.4 练习:闰年的判断


输⼊⼀个年份year,判断year是否是闰年


闰年判断的规则:


1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年


2. 能被400整除是闰年



4.5 短路


C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点,它总是先对左侧的表达式求值,再对右边的表达式求值,这个顺序是


保证的。


如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件,就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。



5. switch语句


除了 if 语句外,C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构。


switch 语句是⼀种特殊形式的 if...else 结构,⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重


的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。


switch (expression)
{
case value1: statement
case value2: statement
default: statement
}


上⾯代码中,根据表达式 expression 不同的值,执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值,


就执⾏ default 分⽀。


注:


• switch 后的 expression 必须是整型表达式


• case 后的值,必须是整形常量表达式



5.4 switch语句中的case和default的顺序问题


在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗? default 只能放在最后吗?


其实,在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的,只要你的顺序是满⾜实


际需求的就可以。


不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。



6. while循环


while(表达式)


语句;//如果循环体想包含更多的语句,可以加上⼤括号



7. for循环


for 循环是三种循环中使⽤最多的, for 循环的语法形式如下:


for(表达式1; 表达式2; 表达式3)



7.4 while循环和for循环的对⽐



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for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分,但是 for 循环的三个部


分⾮常集中,便于代码的维护,⽽如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就⽐较分散,所以从形


式上 for 循环要更优⼀些。



8. do-while循环


8.1 语法形式


在循环语句中 do while 语句的使⽤最少,它的语法如下:


do


语句;


while(表达式);


while 和 for 这两种循环都是先判断,条件如果满⾜就进⼊循环,执⾏循环语句,如果不满⾜就跳


出循环;


⽽ do while 循环则是先直接进⼊循环体,执⾏循环语句,然后再执⾏ while 后的判断表达式,表


达式为真,就会进⾏下⼀次,表达式为假,则不再继续循环。



do while 语句中循环体是⾄少执⾏⼀次的,这是 do while 循环⽐较特殊的地⽅。



9. break和continue语句


在循环执⾏的过程中,如果某些状况发⽣的时候,需要提前终⽌循环,这是⾮常常⻅的现象。C语⾔中


提供了 break 和 continue 两个关键字,就是应该到循环中的。


• break 的作⽤是⽤于永久的终⽌循环,只要 break 被执⾏,直接就会跳出循环,继续往后执


⾏。


• continue 的作⽤是跳过本次循环 continue 后边的代码,在 for 循环和 while 循环中有所


差异的。



10. 循环的嵌套


前⾯学习了三种循环 while , do while , for ,这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决


问题,就是我们所说的:循环嵌套



11. goto语句


C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法,就是 goto 语句和跳转标号, goto 语句可以实现在同⼀个函数


内跳转到设置好的标号处



goto 语句如果使⽤的不当,就会导致在函数内部随意乱跳转,打乱程序的执⾏流程,所以我们的建


议是能不⽤尽量不去使⽤;但是 goto 语句也不是⼀⽆是处,在多层循环的代码中,如果想快速跳出使⽤ goto 就⾮常的⽅便了

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