在本文中，我们学习分支语句，循环语句和goto语句
一：什么是语句？
在C语言中，语句是一条完整的执行单元，它用于表达某种操作或执行特定的任务。C语言中的程序由一个个语句组成，每个语句都按照一定的顺序被执行。
C语言中常见的语句有以下几种：
- 表达式语句（Expression statement）：最简单的语句形式，由一个表达式和以分号结尾组成。例如：
x = 10; - 声明语句：用于在代码中声明一个或多个变量。例如：
int x = 10; - 控制流语句：用于控制程序的执行流程，包括条件语句、循环语句和跳转语句等。例如：
if (x > 5) { ... }、while (x < 10) { ... }、break; - 复合语句：也称为代码块，是由一对花括号括起来的语句序列。复合语句可以包含多个语句，并可以嵌套在其他语句中。例如：
{ int x = 10; printf("x = %d\n", x); }
- 空语句（Null statement）：由一个分号组成，表示什么都不做。通常用于语法需要语句但实际不需要执行任何操作的情况下。例如：
;
注意，每个语句必须以分号结尾，分号表示语句的结束。编译器会按照语句的顺序逐一执行代码中的语句，以完成相应的操作和任务。
在c语言中，又九种控制语句，可分为以下三类：
- 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
- 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
- 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句。
二：分支语句
在人生中，我们会面临着多种选择，不同的选择又有不同的结果，这就产生了分支
以上便是一个简单的双分支示意图，在c语言中我们通过if语句和switch语句来实现分支结构
2.1if语句
那if语句的语法结构是怎样的呢？
- 单分支：
if(表达式) { 语句; }
双分支：
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; }
注意：else后面不带表达式
以下是这段代码的执行方式：
- 首先，会对表达式1进行求值判断。如果表达式1的结果为真（非零），则执行语句1，并跳过后续的 else if 和 else 部分。如果表达式1的结果为假（0），则继续执行下一步。
- 如果表达式1的结果为假（0），则会继续对表达式2进行求值判断。如果表达式2的结果为真（非零），则执行语句2，并跳过后续的 else 部分。如果表达式2的结果为假（0），则继续执行下一步。
- 如果前面的条件都不满足（即表达式1和表达式2的结果都为假），则执行语句3。
需要注意的是，条件语句的每个条件表达式都会按从上到下的顺序进行求值判断。一旦某个条件满足，则会执行相应的语句块，并跳过后续的条件和语句块。如果没有任何条件满足，则会执行最后的 else 语句块（如果有的话），或者整个条件语句结束。
2.2. 1 if - if - if 语句和 if - else if - else语句的区别
if-else if-else 和 if-if-if 语句有一些不同之处。让我们来看一下它们的区别。
- if - else if - else语句：
示例代码如下：
if (condition1) { // 执行代码块1 } else if (condition2) { // 执行代码块2 } else if (condition3) { // 执行代码块3 } else { // 执行默认代码块 }
- if-if-if语句：
示例代码如下：
if (condition1) { // 执行代码块1 } if (condition2) { // 执行代码块2 } if (condition3) { // 执行代码块3 }
- 执行逻辑不同：
- if-else if-else：当满足条件1时，执行代码块1，然后跳过后续的 else if 和 else 分支。如果条件1不满足，则继续检查下一个 else if 条件，依此类推如果没有任何条件满足，最后执行 else 分支（如果有）。
- if-if-if：每个 if 语句都会独立地进行条件判断和执行。不论前面的条件是否满足，都会检查并执行每个 if 语句。
- 执行次数不同：
- if-else if-else：只有一个分支会被执行。一旦条件满足，会执行相应代码块，并跳过后续分支。
- if-if-if：多个分支可以同时被执行。每个 if 语句都会独立地进行条件判断和执行。
综上所述，if-else if-else 和 if-if-if 在执行逻辑和执行次数上有所不同。我们需要根据具体的业务需求和逻辑，选择适合的条件语句结构来编写代码。
2. 2.2 悬空else问题
接下来看一段代码：
#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; }
这是一段有坑的代码：
一般人可能会认为，因为a == 1这个条件不满住，所以会执行else这个语句，打印 haha，其实不然，下面是代码的运行的结果：
可见打印的结果是hehe而不是haha，这是为什么呢？
主要原因是因为：
- else是和离它最近的if进行匹配的
所以这段代码的结果是打印hehe那么我们该怎么避免这种错误呢？我们可以适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。
以下是改进的代码
#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; }
这样 else 就是和第一个 if 进行匹配了，注意， else 和 if 一定要同等级，虽然第二个if在视觉上更近一些，但是第二个 if 和 else 的等级不一样。请注意辨别
2.2.3 if 条件内的判断技巧
请大家判断以下两个代码哪个更好
//代码1 int num = 1; if(num == 5) { printf("hehe\n"); }
//代码2 int num = 1; if(5 == num) { printf("hehe\n"); }
这两段代码作用相同，判断变量num是否等于5，并打印出"hehe"。在这种情况下，两段代码效果相同
然而，代码4中的写法更好，将常量值放在等式的左侧。这种写法称为"常量左移"或"常量前置"，是一种常见的编程习惯。使用常量左移的好处是可以避免在条件表达式时，错误地将=写成==，这种错误是比较常见的。将常量放在左侧时，如果不小心写成if(num = 5)，编译器会报错，因为赋值操作返回的是赋值的值，所以num = 5的结果为真，执行if中的代码块，这样就和我们的初衷就背离了
所以，代码4的写法更好，可以提高代码的安全性和可读性。
2.2 switch语句
2.2.1 switch的语法
在 C 语言中，switch 语句用于根据某个表达式的值选择执行不同的代码块。它的语法结构如下：
switch (expression) { case constant1: // 代码块1 break; case constant2: //代码块2 break; default: // 代码块3 }
其中 expression 是需要进行比较的表达式，可以是整数或字符类型。每个 case 后面的 constant 是一个常量，它会与 expression 进行比较。如果 expression 的值与某个 case 后面的 constant 相等，程序将执行对应的代码块。如果没有匹配到任何 case，那么将执行 default 后面的代码块（如果有deault）。
在 switch 语句中，break 语句用于跳出 switch 语句。当程序执行完某个 case 的代码块后，如果没有 break 语句，程序将会继续执行下一个 case 的代码块，直到遇到 break 或者 switch 语句结束。这种不加 break 的情况被称为 “case 穿透”。
如果在某个 case 的代码块中不加 break，会导致程序继续执行下一个 case 的代码块，而不会进行比较。这可能是有意为之，也可能是错误。比如：
switch (value) { case 1: // 代码块 1 case 2: // 代码块 2 break; case 3: // 代码块 3 break; default: // 代码块 4 }
如果 value 的值为 1，那么将会执行 代码块 1、代码块 2 和 代码块3 和代码块4。因为在第一个 case 中没有使用 break，所以程序会继续向下执行。加入 break 语句可以控制代码的执行流程，避免出现不可预期的结果。
总结一下，switch 语句是根据表达式的值选择执行不同的代码块。通过在各个 case 中使用 break 语句可以控制代码的流程。如果没有使用 break，会导致 case 穿透，程序会继续执行下一个 case 的代码块。
2.2.2switch处理多分支和if语句处理多分支的区别
在c语言中，switch语句也是一种分支语句。常常用于多分支的情况。
例如我们需要写这样一个程序：
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
如果用 - if - else if - else 语句写的话应该是这样：
#include <stdio.h> int main() { int day; printf("请输入一个数字: "); scanf("%d", &day); if (day == 1) { printf("星期一\n"); } else if (day == 2) { printf("星期二\n"); } else if (day == 3) { printf("星期三\n"); } else if (day == 4) { printf("星期四\n"); } else if (day == 5) { printf("星期五\n"); } else if (day == 6) { printf("星期六\n"); } else if (day == 7) { printf("星期日\n"); } else { printf("输入无效，请输入一个介于1-7之间的数字。\n"); } return 0; }
c语言为我们提供了一个专门处理多分支的语句switch
用switch语句我们可以这样写：
#include <stdio.h> int main() { int day; printf("请输入一个数字代表星期几（1-7）："); scanf("%d", &day); 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("星期日\n"); break; default: printf("无效的输入\n"); } return 0; }
使用 switch 语句处理多分支和使用 if 语句处理多分支都可以实现相同的功能，但它们在某些方面有不同的优势。
以下是 switch 语句相对于 if 语句的一些优点：
- 代码可读性：当存在多个互斥的选项时，使用 switch 语句可以使代码更加简洁和可读。每个 case 独立地处理一个特定的情况，使代码结构清晰。
- 性能优化：在某些情况下，使用 switch 语句可以提高代码的执行效率。因为 switch 语句的实现方式使用了跳转表（jump table），可以直接根据表达式的值跳转到对应的分支，而不需要逐个检查每个条件。
- 代码可维护性：当需要添加或修改分支条件时，使用 switch 语句可以更方便地进行扩展和维护。只需要添加或修改相应的 case 分支即可，而不需要修改大量的 if 条件。
需要注意的是，switch 语句只能处理离散的值，比如整数类型或字符类型。它对于范围的处理能力有限，而 if 语句可以使用逻辑运算符来处理更复杂的条件。
总之，选择使用 switch 语句还是 if 语句取决于具体的业务需求，以及在代码的可读性、性能和可维护性之间做出权衡。
三：循环语句
在生活中，有些事情需要我们重复不断的去完成，比如说睡觉，洗澡，吃饭，学习，而在c语言中我们可以通过while循环 for循环和do while循环来重复执行某一段代码。
下面我们来一一介绍
3.1 while循环
在C语言中，while循环是一种基本的循环结构，它允许我们根据给定的条件重复执行一段代码。while循环的基本语法如下：
while (condition) { // 执行的代码块 }
当condition条件为真（非零）时，循环中的代码块会被执行。执行完一次代码块后，会再次判断condition条件是否为真，如果为真，则再次执行代码块，以此类推，直到condition条件为假（零），才会退出循环。
使用while循环的时候注意以下几点：
- 循环条件：要确保循环条件最终能够变为假，否则会造成无限循环。
- 循环体：循环体中的代码块会被重复执行，因此要确保循环体中的代码能够正常运行，要有循环变量的更新：要确保循环中的变量会根据需要进行更新，以免陷入死循环或产生错误结果。
下面是一个使用while循环的简单示例：
#include <stdio.h> int main() { int count = 0; while (count < 5) { printf("Count: %d\n", count); count++; // 更新循环变量 } return 0; }
在上述示例中，通过设置count变量，循环执行5次。我们在代码块中每循环一次让count自增1，这样能够让条件最终变假，不会陷入死循环
3.2 for循环
在C语言中，for循环是一种用于重复执行代码块的循环结构。它允许我们指定循环变量的初始值、循环条件和每次循环后更新循环变量的操作。for循环的语法如下：
for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) { // 循环体 }
for循环的作用是重复执行循环体，并允许我们对循环变量进行精确控制。我们可以使用它来实现一系列需要重复执行的任务
下面是一个简单的例子，展示了如何使用for循环计算1到10的和：
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; for (int i = 1; i <= 10; i++) { sum += i; } printf("Sum: %d\n", sum); return 0; }
在这个例子中，我们使用了三个重要的组成部分来控制循环的行为：
- 初始化表达式：我们将循环变量
i设置为1，指定了循环的起始值。 - 循环条件：我们使用
i <= 10作为循环条件，这意味着当i小于等于10时循环继续执行，否则循环结束。 - 更新表达式：在每次循环结束后，我们使用
i++将循环变量i增加1，以便进行下一次迭代。
循环体部分中，我们将当前的 i 值添加到 sum 变量中，因此在每次循环迭代中，sum 的值会被更新。
最终，我们输出了 sum 的值，结果为1到10的和，即55。
使用for循环时需要注意的一些点包括：
- 每个组成部分之间使用分号进行分隔。
- 初始化表达式和更新表达式可以包含多个语句，以逗号分隔。
例如：
for （x = 0，y = 0； x < 2 && y< 5;++x,++y） { //代码块 }
- 循环条件为真时，便会执行循环体内的代码。
for（；；）是最简单的死循环，因为这个for循环没有判断条件，默认为真
3.3 break和continue
在C语言中，"break"和"continue"是控制循环的关键字。continue和break都可以用在 for、while、do-while 循环以及 switch 语句中。它们分别用于终止循环和跳过当前迭代，让程序按照特定的需求执行。
- break语句：
- 当break语句出现在循环体内部时，会立即终止该循环，并跳出循环外的下一条语句。
- break语句通常与条件语句（如if）结合使用，用于提前结束循环。
- break语句常用于遍历数组或者实现条件判断来终止循环。
以下是一个使用break语句的示例：
#include <stdio.h> int main() { int i; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (i == 5) { break; } printf("%d ", i); } printf("Loop ended!\n"); return 0; }
输出：
1 2 3 4 Loop ended!
在上面的示例中，当i等于5时，break语句会立即终止循环，因此只输出了1、2、3和4。
- continue语句：
- 当continue语句出现在循环体内部时，会跳过当前迭代中continue之后的代码，并进行下一次迭代。
- continue语句用于提前结束当前迭代，但并不会终止整个循环。
以下是一个使用continue语句的示例：
#include <stdio.h> int main() { int i; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (i == 5) { continue; } printf("%d ", i); } printf("Loop ended!\n"); return 0; }
输出：
1 2 3 4 6 7 8 9 10 Loop ended!
在上面的示例中，当i等于5时，continue语句会跳过当前迭代，而不执行后面的代码。因此，输出中没有数字5。
总结：
- break语句用于终止整个循环，并跳出循环外的下一条语句。
- continue语句用于跳过当前迭代中continue之后的代码，进行下一次迭代。
- break和continue语句通常与条件语句结合使用，以根据特定条件来控制循环的终止和跳过。
3.4for循环和while循环的对比
下面我们来看一段代码：
#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 #include <stdio.h> int main() { int count = 0; while (count < 5) { printf("Count: %d\n", count); count++; // 更新循环变量 } return 0; }
在for循环中，循环变量的初始化、条件判断和更新都在一个地方进行，使得代码更加集中、简洁。而while循环的三个部分可能比较偏远，这样查找和修改循环变量就不够集中和方便
3.5do while循环
当你想要先执行一次循环体，然后再根据条件判断是否继续执行循环时，可以使用C语言中的do-while循环。
do-while循环的基本语法如下：
do { // 循环体 } while (条件);
do-while循环的执行过程是这样的：首先执行循环体，然后在循环体执行完之后再进行条件判断。如果条件满足，则继续执行循环体，否则结束循环。因此，do-while循环保证至少执行一次循环体。
do-while 循环和 for 循环 while 循环没什么不同，都是重复做一件事情，只是 do-while ，循环会先执行一次代码块中的代码，仅此而已，因为使用场景有限，所以不是很经常使用
四：goto 语句
在C语言中，goto语句可以用来无条件地转移到程序中的某个标签（label）处执行代码。它的基本语法如下：
goto label; // ... label://冒号 // 代码块
其中，label是由用户自定义的标签，用来标识需要跳转到的位置。在执行到goto语句时，程序将会跳转到label所在的位置，继续执行标签处的代码块。
使用goto语句的时候需要注意以下几点：
- 合理使用
goto语句：由于goto语句具有无条件跳转的特性，过度使用它可能导致程序结构混乱，难以理解和维护。因此，应谨慎使用goto语句，避免滥用。 - 避免跳过变量初始化：当使用
goto语句跳转到某个标签时，应确保经过的代码路径中的变量已经被正确初始化。否则，可能会导致未定义的行为。 - 避免跨越变量作用域：在使用
goto语句时，应注意不要跨越变量的作用域。否则，可能会导致变量不可见或者访问非法内存的问题。 - 避免嵌套过多的
goto语句：嵌套过多的goto语句会使代码变得复杂和难以理解。在逻辑结构清晰的情况下，尽量避免使用嵌套的goto语句。
以下是goto语句的使用示例
使用goto语句来实现循环打印1-10的代码：
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; loop: printf("%d ", i); i++; if (i <= 10) { goto loop; // 跳转到loop标签处继续循环 } return 0; }
在上述代码中，我们使用了一个标签loop来表示循环的起始点。通过使用goto语句，我们在每次打印完数字后跳转到loop标签处，从而实现了循环打印1-10的效果。
注意：标记和goto无先后顺序
需要注意的是，尽管goto语句在某些特定情况下可能很方便，但它容易导致代码的可读性和维护性降低。因此，在实际开发中应尽量避免过多地使用goto语句，尽量使用其他更结构化的语句（如for循环、while循环）来实现循环逻辑。
