【维生素C语言】第二章 - 分支和循环(二)

简介: 就在前几天,C语言入门到进阶部分的专栏 ——《维生素C语言》终于完成了。全文共计十八个章节并附带三张笔试练习篇,美中不足的是,第一章和第二章是以截图形式展现的。由于本人一开始是在有道云笔记上写的初稿,当时想方便省事(有道云排版个人感觉确实比较美观)就直接以截图的形式完成了第一章和第二章。本人考虑到因为是截图,不能复制文中出现的代码,不方便读者进行复制粘贴,所以我打算重新写一下第一章和第二章的内容,并且重新进行了排版。

三、循环语句


0x00 while 循环

📚 定义:当满足条件时进入循环,进入循环后,当条件不满足时,跳出循环。


📌 注意事项:while 循环条件将会比循环体多执行一次。


while 循环中,当条件表达式成立时,才会执行循环体中语句,每次执行期间,都会对循环因子进行修改(否则就成为死循环),修改完成后如果 while 条件表达式成立,继续循环,如果不成立,循环结束。

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💬 while死循环:表达式结果如果为非0,为真,循环就执行


int main(void) {
    while(1)
        printf("hehe\n");
    return 0;
}

🚩 运行结果如下:

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💬 while 循环打印 1~10 的数字:


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

🚩 运行结果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


0x01 break 语句

📚 break 语句在 while 循环中的效果:


在 while 循环中,break 用于永久地终止循环。


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

🚩  运行结果:1 2 3 4


0x02 continue 语句

📚 continue 语句:


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

🚩 运行结果: 1 2 3 4(程序会一直判断)


0x03 getchar 和 putchar

📚 getchar:


从流(stream)或键盘上,读取一个字符。


返回值:如果正确,返回ASCII值;如果读取错误吗,返回 EOF(文件结束标志)。


📚 putchar:单纯的输出一个字符。

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💬 getchar 使用方法演示: "输入什么就返回什么"


int main(void) {
    int ch = getchar();
    putchar(ch); // 输出一个字符;
    return 0;
}

🚩 运行结果:(假设输入a)  a


💬 getchar 与 while 的结合: "一直从键盘上读取字符的程序"


int main(void) {
    int ch = 0;
    // ctrl+z - getchar 就读取结束;
    while ( (ch = getchar()) != EOF ) {
        putchar(ch);
    }
    return 0;
}

❓ 如果想停止输入,怎么办?


💡 解决方法: 输入 ctrl + z 可以使 getchar 结束读取。


💬 getchar 只打印数字:



         

💬 清理缓冲区:用户输入密码后,让用户确认(Y/N)


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

🚩 运行结果:(假设用户输入了123456;Y)确认失败


❓  为什么还没有让用户确认(Y/N)就显示确认失败了?


🔑 解析:输入函数并不是从键盘上读取,而是从缓冲区中读取内容的;键盘输入123456时敲下回车键,此时为 “123456\n”,这时scanf将123456取走,getchar读取到的就是“\n”了,因为“\n”不是Y,执行了else的结果,所以显示确认失败。


💡 解决方案:在 scanf 后加上一个“读取 \n ”的 getchar()


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


🚩 (假设用户输入了123456;Y)确认成功


🚩 (假设用户输入了123 456;Y)确认失败


❓“用户输入了空格,确认Y,为什么显示确认失败?”


🔑 解析:刚才加入的一个getchar()处理掉了空格,导致后面“\n”没人管了;


💡 解决方案:加入循环


int main(void) {
    char password[20] = {0};
    printf("请输入密码:>");
    scanf("%s", password);
    printf("请确认密码(Y/N) :>");
    // 清理缓冲区的多个字符;
    int tmp = 0;
    while( (tmp = getchar()) != '\n' ) {
        ;
    }
    int ch = getchar();
    if(ch == 'Y') {
        printf("确认成功\n");
    } else {
        printf("确认失败\n");
    }
    return 0; 
}


🚩 (假设用户输入了123 456;Y)确认成功


0x04 for 循环

📚 定义:


① 表达式1:初始化部分,用于初始化循环变量。


② 表达式2:条件判断部分,用于判断循环终止。


③ 表达式3:调整部分,用于循环条件的调整。

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📌 注意事项:


① 为了防止for循环失去控制,禁止在for循环体内修改循环变量。


② for循环内的表达式可以省略,但是得注意。


📜 建议:


① 建议使用“左闭区间,右开区间”的写法:


for( i=0; i<10; i++ ) 左闭,右开区间 ✅
for( i=0; i<=9; i++ ) 左右都是闭区间 ❎

② 不要在for循环体内修改循环变量,防止for循环失去控制。


💬 for 的使用方法演示


① 利用 while 循环打印1~10数字:


int main(void) {
    int i = 1; // 初始化
    while(i<=10) { //判断部分
        printf("%d ", i);
        i++; // 调整部分
    }
    return 0;
}

🚩 运行结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


② 利用 for 循环打印1~10数字:


int main(void) {
    int i = 0;
    for(i=1; i<=10; i++) {
        printf("%d ", i);
    }
    return 0;
}

🚩 运行结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


💬 break 语句在 for 循环中的效果:


int main(void) {
    int i = 0;
    for(i=1; i<=10; i++) {
        if(i==5) {    // 当i==5时;
            break;    // 直接跳出循环;
        }
        printf("%d ", i);
    }
}

🚩 运行结果:1 2 3 4


❓  什么没有打印5?


🔑 解析:因为当 i==5 时,break 跳出了循环,循环中 break 之后的语句全都不再执行,printf 位于 break 之后,所以5自然不会被打印出来;


💬 continue 在 for 循环中的效果


if 中的 continue 会陷入死循环,但是在 for 中并不会:


int main(void) {
    int i = 0;
    for(i=1; i<=10; i++) {
        if(i == 5)
            continue; // 跳至调整部分(i++);
        printf("%d ", i);
    }
}

🚩 运行结果:1 2 3 4 6 7 8 9 10


❓  这里为什么又没打印 5?


🔑 解析:因为当 i==5 时,continue 跳至调整部分,此时 i++,i 为6。同上,所以5自然不会被打印。i 为6时,if 不成立,继续打印,最终结果为 1 2 3 4 6 7 8 9 10(跳过了5的打印);


💬 for 循环体内修改循环变量的后果:


int main(void) {
    int i = 0;
    for (i=0; i<10; i++) {
        if (i = 5) {
            printf("haha\n");
        }
        printf("hehe\n");
    }
    return 0;
}

🚩   hehehahahehehaha…… 💀死循环


0x05 for 循环的嵌套

📚 定义:


① for 循环是允许嵌套的;


② 外部的 for 循环称为外部循环,内部的 for 循环称为内部循环;

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💬 for 嵌套的演示:


int main(void) {
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i=0; i<10; i++) {
        for (j=0; j<10; j++) {
            printf("hehe\n");
        }
    }
    // 10x10 == 100
    return 0;
}

🚩 (打印了100个hehe)


0x06 for 循环的省略

📚 for 循环的省略:


① for 循环的 "初始化、判断部分、调整部分" 都可以省略。


② 判断部分的省略 - 判断部分恒为真 - 死循环 💀。


③ 如果不是非常熟练,建议不要省略。


💬 判断部分的省略:


int main(void) {
    // 判断部分恒为真 - 死循环
    for(;;) {
        printf("hehe\n");
    }
    return 0;
}

🚩 hehehehehehe…… 💀死循环


💬 省略带来的弊端


假设我们希望下列代码能打印 9 个呵呵:


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

🚩  运行结果:hehe hehe hehe (只打印了3个)


🔑 解析:因为 i=0,内部 for 打印了3次 hehe,此时 j=3,这时 i++,j因为没有初始化,所以此时 j仍然是3,而判断部分要求 j<3,自然就不再打印了,程序结束。


❓ 请问要循环多少次?


int main(void) {
    int i = 0;
    int k = 0;
    int count = 0;
    for(i=0,k=0; k=0; i++,k++) {
        k++;
        count++;
    }
    printf("count:%d", count);
    return 0;
}

💡 答案:count = 0,一共循环0次。


🔑 解析:判断部分 k=0,赋值为 0 时为假,所以一次都不会循环。


0x07 do...while 循环

📚 定义:在检查 while() 条件是否为真之前,该循环首先会执行一次 do{} 之内的语句,然后在 while() 内检查条件是否为真,如果条件为真,就会重复 do...while 这个循环,直至 while() 为假。

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📌 注意事项:


① do...while 循环的特点:循环体至少执行一次。


② do...while 的使用场景有限,所以不是经常使用。


③ 简单地说就是:不管条件成立与否,先执行一次循环,再判断条件是否正确。


💬 do...while 使用方法演示:

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

🚩 运行结果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


💬 break 语句在 do...while 循环中的效果:


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

🚩 运行结果:1 2 3 4


💬 continue 语句在 do...while 循环中的效果:


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

0x08 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。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。

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“ goto 语句存在着争议”


1. goto 语句确实有害,应当尽量避免。


2. 理论上讲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。


3. 完全避免使用 goto 语句也并非是个明智的方法,有些地方使用 goto 语句,会使程序流程 更清楚、效率更高。

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📌 注意事项:goto 语句只能在一个函数内跳转。


💬 可以考虑使用 goto 的情形:


for(...) {
    for(...) {
        for(...) {
            // HOW TO ESCAPE?
        }
    }
}

💬 体会 goto 语句的特点:


int main(void) {
flag:
    printf("hehe\n");
    printf("haha\n");
    goto flag;
    return 0;
}

🚩 hehehahahehehaha (💀 死循环)


💬 goto实战:一个关机程序


C语言提供的用于执行系统命令的函数:system()


关机指令:shutdown -s -t 60 (60秒后关机)


取消关机:shutdown -a


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    char input[20] = {0}; // 存放输入的信息;
    system("shutdown -s -t 60"); // 关机指令;
    printf("[系统提示] 计算机将在一分钟后关机 (取消指令:/cancel) \n");
again:
    printf("C:\\Users\\Admin> ");
    scanf("%s", &input);
    if(strcmp(input, "/cancel") == 0) {
        system("shutdown -a"); // 取消关机;
        printf("[系统提示] 已取消。\n");
    } else {
        printf("'%s' 不是内部或外部命令,未知指令。\n", input);
        printf("\n");
        goto again;
    } 
    return 0;
}

练习题:

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