🌟 前言
大家好，我是Edison😎
上一篇文章说到要把C语言整个系列做个整理；
于是乎，我元旦三天也没闲着，这不，今天开始我们的第二篇 「分支语句和循环语句」；
Let’s get it！
🛫送所有正在努力的大家一句话：你不一定逆风翻盘，但一定要向阳而生🌅
文章目录
本章目标
对C语言的「分支语句和循环语句」进行深入讲解，对个别难点进行深度剖析；
以及文末会进行相应的例题练习
1、什么是语句？
C语句可分为以下五类：
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
本文后面介绍的是控制语句。
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：
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。
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
那 if 语句的语法结构是怎么样的呢？
语法结构👇
//单分支 if(表达式) 语句; //if和else if(表达式) 语句1; else 语句2; //多分支 if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; else 语句3;
我们来看看 单分支 的情况
代码示例📝
#include <stdio.h> int main() { int age = 0; scanf("%d", &age); if (age < 18) { printf("未成年\n"); } }
运行结果👇
当条件满足时，会执行；
当条件不满足时，不会执行；
那如果用 if 和 else 呢？
#include <stdio.h> int main() { int age = 0; scanf("%d", &age); if (age < 18) { printf("未成年\n"); } else { printf("成年\n"); } }
运行结果👇
age > 18，执行 if 语句；
age < 18，执行 else 语句；
那 多分支 的情况呢？
#include <stdio.h> int main() { 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"); } }
&&：可以理解的并且，相当于要同时满足&& 左右的条件；
age >= 18 && age < 30：age既要大于等于18，又要小于30；
关于&&操作符，我在后续的文章专门会讲到，这里不要急；
运行结果👇
age = 45时；
解释一下：如果表达式的结果为真，则语句执行。
在C语言中如何表示真假？
0表示假，非0表示真。
🎃重点：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。那为什么要使用
{}代码块呢？因为，if 只能控制离它最近的一条语句，想要 if 控制多条语句，要使用
{}大括号；
🍎 悬空else
当你写了下面这个代码时📝
#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; }
猜猜看，这段代码的执行结果是多少呢？
我猜肯定有同学会说：在屏幕上打印 haha；
是不是呢？我们来运行看一看
结果并没有打印任何东西；
因为else 这条语句是与if (b == 2) 进行匹配的，而不是 if (a == 1)；
因此当if (a == 1) 这条语句中的条件为假，if (b == 2) 这条语句也不会执行，与之匹配的else语句自然也不会执行。
那这段代码如何修改呢？
很简单，只需要加上 {} 就好可以了
#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; }
运行结果👇
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；
所以代码风格很重要。
🍎 if书写形式的对比
//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"); }
那我们到底咋如何选择呢？
代码2和代码4更好，逻辑更加清晰，不容易出错。
🍎 练习题
1、判断一个数是否为奇数
2、输出1~100之间的奇数
🍑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，输出星期日
那我如果写成 if...else if ...else if 的形式，会不会太复杂了？
所以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； }
而语句项是什么呢？是一些case语句
case 整形常量表达式: 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。
比如：
#include <stdio.h> int main() { int day = 5; 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; }
执行结果👇
那如果不加break会怎么样呢？
当day=5时，程序会在case 5这条语句下依次往下执行，这显然不是我们想要的，我们想要程序只打印星期五；
因此为了能使程序执行完case 5就终止，我们需要关键字break来跳出程序。
现在知道break的重要性了吧！
但是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 day = 6; 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; }
执行结果👇
输入1
输入6
break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的部分。
🎃编程好习惯
在最后一个case语句的后面加上一条break语句。
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。
🍎 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；
把这个标签
default：，写在任何一个case标签可以出现的位置。
那么此时结构是什么意思呢？
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。
代码示例📝
#include <stdio.h> 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; default: printf("输入错误,请重新输入\n"); } return 0; }
执行结果👇
输入3
输入7
输入10
🎃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 ；
case后面要不要加break，取决于逻辑。
🍎 练习
思考一下🤔，看看下面这段代码的执行结果是多少？
#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; }
3、循环语句
while循环
for循环
do while循环
🍑3.1 while循环
我们已经掌握了 if 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。
那我们怎么做呢？
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；
while语句执行的流程图
注：expr是表达式；stmt是循环语句；
比如我们实现：
在屏幕上打印1-10的数字
代码示例📝
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; while (i <= 10) { printf("%d ", i); i = i + 1; } return 0; }
执行结果👇
这个代码已经帮我了解了while语句的基本语法。
🍎 while语句中的break和continue
🍅break介绍
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; while (i <= 10) { if (i == 5) break; printf("%d ", i); i = i + 1; } return 0; }
执行结果👇
当i == 5时if条件成立，程序读到break，跳出循环。
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。
🍅continue介绍
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; while (i <= 10) { i = i + 1; if (i == 5) continue; printf("%d ", i); } return 0; }
执行结果👇
当i == 5时，遇到continue，程序直接跳转到while语句中的判断部分，并没有执行后面的打印语句。
continue使用不当可能会造成死循环 👇
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; while (i <= 10) { if (5 == i) continue; printf("%d ", i); i ++; } return 0; }
执行结果👇
当i=5时，print和i++不执行；直接回到i <= 10判断部分；
那么此时 i 还是 等于5，所以打印：1 2 3 4 …死循环
总结：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。
🍎 getchar和putchar
getchar：从键盘上获取字符；
putchar：把字符打印到屏幕上
我们接下来看一段代码示例📝
#include <stdio.h> int main() { int ch = 0; while ((ch = getchar()) != EOF) putchar(ch); return 0; }
执行结果👇
输入A，它会把A打印到屏幕上
输入Abc，它会把Abc打印到屏幕上
输入123，它会把123打印到屏幕上
你会发现，不管我们输入什么，都会打印到屏幕上，那么如何退出呢？
只需要输入：
Ctrl+z即可
那么这段代码到底是什么意思呢？为什么Ctrl+z就可以停止输入呢？
首先我们看上面的代码，可以看出while的判断部分有个
!= EOF；EOF，全称是：end of file，意思是文件结束的标志；
当我们在VS2019中，对EOF转到定义，可以看到，它的值是 -1
程序运行时，我们的 getchar 开始读取字符；
当getchar读取失败的时候就会返回EOF；
那为什么返回的字符会放到int类型的ch里面去呢？
很简单，因为返回的字符，本质是字符也是ASCII码值，是整数；
getchar函数不仅仅是返回正常字符，还会返回EOF，也就是 -1；
所以把返回值放在整形变量中，
这时候，你可能会有疑问，不是读取字符吗？为什么输入123这种整型变量也可以呢？
注意，这里的1、123等等，这些并不是整型变量；
还记得我们第一章中的ASCII码表吗？
因为 getchar函数是用于读取字符的；
所以它读取到的是 字符1，并不是整型的1，而 字符1对应的整型数字是 49；
懂了吗？
假设，写一个程序，实现用户的登录场景
#include <stdio.h> int main() { int ch = 0; char password[20] = { 0 }; printf("请输入密码>:"); scanf("%s", password); printf("请确认密码>:\n"); ch = getchar(); if (ch == 'Y') { printf("确认成功\n"); } else { printf("确认失败\n"); } return 0; }
运行结果👇
可以看到，我都还没有确认密码，就提示确认失败了
为什么会这样呢？
其实，我们的scanf和getchar看似是从键盘上读取数据的；
实际上是从 输入缓冲区 里面读取数据的；
首先scanf发现输入缓冲区里面没东西，所以我从键盘上敲了：abcdef\n；
然后把abcdef\n放入了输入缓冲区；
这时候，scanf发现输入缓冲区有东西，就拿走了abcdef；并放入了password数组里面去；
此时输入缓冲区还剩下\n；
紧接着，打印确认密码；
getchar去读取的时候，发现输入缓冲区还有个\n，所以直接拿走了，并放入了ch里面去；
接着进入if语句，\n != 'Y'，所以程序走了else，确认失败；
所以整个过程中就没有等待！
那代码如何修改呢？
当scanf把密码拿走以后，必须确保输入缓冲区是空的；
所以我们需要清理
\n；
代码示例📝
#include <stdio.h> int main() { int ch = 0; char password[20] = { 0 }; printf("请输入密码>:"); scanf("%s", password); while ((ch = 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; }
运行结果👇
用数字+字母+空格的方式输入密码；
总结：
EOF的值是 -1；
getchar读取字符时，如果遇到
Ctrl+z，表示读取失败，会返回一个EOF，或者返回 -1
getchar和scanf都是从输入缓冲区读取东西的；
李姐了吗😏
🍎 练习
思考一下🤔，看看下面这段代码的执行结果是多少？
#include <stdio.h> int main() { char ch = '\0'; while ((ch = getchar()) != EOF) { if (ch < ‘0’ || ch > ‘9’) continue; putchar(ch); } return 0; }
🍑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？
首先来看看for循环的语法
🍎 语法
for(表达式1；表达式2；表达式3) 循环语句；
表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
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为调整部分，用于循环条件的调整。
🍎 流程图
看一道实际的问题
使用for循环 在屏幕上打印1-10的数字。
#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; }
执行结果👇
现在我们对比一下for循环和while循环；
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for 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。
🍎 break和continue在for循环中
我们发现在for循环中也可以出现break和continue；
它们的意义和在while循环中是一样的，但是还是有些差异。
代码一📝
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (i == 5) break; printf("%d ", i); } return 0; }
执行结果👇
当i=5时，进入if语句判断，此时break终止整个循环；
所以for循环中的break和while循环中的break一样。
代码二📝
#include <stdio.h> int main() { int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (i == 5) continue; printf("%d ", i); } return 0; }
执行结果👇
当i=5时，continue跳出printf，不打印，然后走到调整部分i++；此时i=6；
for循环中的continue，是跳出continue后边的代码，去了调整部分，调整循环变量，不容易造成死循环。
🍎 for语句的循环控制变量
建议🤔
1、不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。
2、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。
什么叫前闭后开区间呢？
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++) {}
🍎 一些for循环的变种
📝代码一
#include <stdio.h> int main() { for (;;) { printf("hehe\n"); } return 0; }
执行结果👇
📝代码二
#include <stdio.h> int main() { int x, y; for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++) { printf("hehe\n"); } return 0; }
执行结果👇
🍑3.3 do…while()循环
🍎 do语句的语法
do 循环语句； while(表达式);
🍎 执行流程
🍎 do语句的特点
do…while()循环与while循环相比；
do…while循环先执行一次循环语句，再进行判断，因此循环至少执行一次。
由于使用的场景有限，所以不是经常使用。
其性质和while循环类似，在此不作过多介绍
📝代码示例
#include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { printf("%d\n", i); } while (i < 10); return 0; }
执行结果👇
🍎 do…while循环中的break和continue
代码一📝
#include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { if (5 == i) break; printf("%d\n", i); } while (i < 10); return 0; }
执行结果👇
代码二📝
#include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { if (5 == i) continue; printf("%d\n", i); } while (i < 10); return 0; }
执行结果👇
🍑3.4 练习题
1、编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚。
2、在一个有序数组中查找具体的某个数字n，并打印该元素的下标。
3、猜数字游戏。
这三道题大家可以好好想想哦！我会在下一篇文章专门来讲解😘
4、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。
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。
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(...) { 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
🍑4.1 一个关机程序
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> int main() { char input[10] = {0}; system("shutdown -s -t 60"); again: printf("电脑将在1分钟内关机，如果输入：不关机，就取消关机!\n请输入:>"); scanf("%s", input); if(0 == strcmp(input, "不关机")) { system("shutdown -a"); } else { goto again; } return 0; }
执行结果👇
执行结果我就不演示了🐶
system是需要引用头文件#include <stdlib.h>；
shutdown -s -t 60是倒计时1分钟电脑将自动关机；
strcmp是比较两个字符串的大小；
shutdown -a是取消关机。
而如果不用goto语句，则可以使用循环：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { 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; }
ps：快去整蛊你的室友吧🤣
🌟总结
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🌟你知道的越多，你不知道越多，我们下期见！
