本节我们将介绍分支与循环语句,包括 if-else 语句,switch-case 语句,for循环,while循环,do ...while循环和 goto 语句.
1.什么是语句?
c语言中语句共分为五种:
1. 表达式语句
2. 函数调用语句
3. 控制语句
4. 复合语句
5. 空语句本文重点介绍的是控制语句
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)
前面我们已经说了 ,人生面临很多种选择,不同的选择很可能给我们带来不同的结局,下面我们来看代码.
2.1 if-else 语句
那if语句的语法结构是怎么样的呢？
语法结构： if(表达式) 语句; 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;
在我们的选择数量不同时,我们可以选择使用if-else和if-else if -else语句来选择.
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。下文我们根据一个人的年龄判断对其的称呼.
#include <stdio.h> //代码1 int main() { int age = 0; scanf("%d", &age); if(age<18) { printf("未成年\n"); } } //代码2 #include <stdio.h> int main() { int age = 0; scanf("%d", &age); if(age<18) { printf("未成年\n"); } else { printf("成年\n"); } } //代码3 #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"); } }
如果我们需要if-else语句控制多条代码同时进行,则需要加上{},因为它们本身都只可以控制一条语句,这里的{}就是一对代码块.
2.1.1 悬空else(if-else之间的匹配问题)
#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; }
这里打印的结果到底是什么呢?
结果是什么也没打印 你想对了没,这里我们说else是和他最近的if 匹配,所以我们说要养成良好的代码风格,像这样.
//适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。 //代码风格很重要 #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; }
2.2 switch -case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，输出星期日那我没写成 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。
就有了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：
//如下：
case 整形常量表达式:
语句;
2.2.1 在switch语句中的 break
在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支。
比如：tips:如果在case后没有加上break,那么这个case就会一直执行到有break的位置为止,而不是只执行对应的case.
#include <stdio.h> int main() { int day = 0; 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; }
有时候我们的需求变了：
1. 输入1-5，输出的是“weekday”;
2. 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> //switch代码演示 int main() { int day = 0; 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; }
break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分.
编程好习惯:
在最后一个 case 语句的后面加上一条 break语句。（之所以这么写是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）
2.2.2 default 语句 (如果以上出现的case没有匹配的,默认执行default语句)
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，而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句。
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 。
3. 循环语句
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。
由于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.
比如我们实现打印1-10的数字:
#include <stdio.h> int main() { int i = 1; while(i<=10) { printf("%d ", i); i = i+1; } return 0; }
上面的代码已经帮我了解了 while 语句的基本语法，那我们再了解一下
3.1.1 while语句中的break和continue
3.1.1.1 break介绍:
//break 代码实例 #include <stdio.h> int main() { int i = 1; while(i<=10) { if(i == 5) break; printf("%d ", i); i = i+1; } return 0; }
代码运行的结果是什么呢?
1 2 3 4
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 6 7 8 9 10
答案是 1 2 3 4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。
3.1.1.2 continue介绍
//continue 代码实例1 #include <stdio.h> int main() { int i = 1; while(i<=10) { if(i == 5) continue; printf("%d ", i); i = i+1; } return 0; }
这里代码的结果是什么呢?
答案是1 2 3 4
我们再看一组:
//continue 代码实例2 #include <stdio.h> int main() { int i = 1; while(i<=10) { i = i+1; if(i == 5) continue; printf("%d ", i); } return 0; }
答案是 1 2 3 4 6 7 8 9 10
我们总结一下:
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我们再看几个代码
//代码什么意思？ //代码1 #include <stdio.h> int main() { int ch = 0; while ((ch = getchar()) != EOF) putchar(ch); return 0; } //这里的代码适当的修改是可以用来清理缓冲区的. //代码2 #include <stdio.h> int main() { char ch = '\0'; while ((ch = getchar()) != EOF) { if (ch < ‘0’ || ch > ‘9’) continue; putchar(ch); } return 0; } //这个代码的作用是：只打印数字字符，跳过其他字符的
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：
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;表达式1
表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量的。
表达式2
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
表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
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; }
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while 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。
3.2.2 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，他们的意义和在while循环中是一样的。
但是还是有些差异.
//代码1 #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 i = 0; for(i=1; i<=10; i++) { if(i == 5) continue; printf("%d ",i); } return 0; }
3.2.3 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
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++) {}
3.2.4 一些for循环的变种
#include <stdio.h> int main() { //代码1 for(;;) { printf("hehe\n"); } //for循环中的初始化部分，判断部分，调整部分是可以省略的，但是不建议初学时省略，容易导致问 题。 //代码2 int i = 0; int j = 0; //这里打印多少个hehe? 100 for(i=0; i<10; i++) { for(j=0; j<10; j++) { printf("hehe\n"); } } //代码3 int i = 0; int j = 0; //如果省略掉初始化部分，这里打印多少个hehe? for(; i<10; i++) { for(; j<10; j++) { printf("hehe\n"); } } //代码4-使用多余一个变量控制循环 int x, y; for (x = 0, y = 0; x<2 && y<5; ++x, y++) { printf("hehe\n"); } return 0; }
这里出一个小问题.
//请问循环要循环多少次？ #include <stdio.h> int main() { int i = 0; int k = 0; for(i =0,k=0; k=0; i++,k++) k++; return 0; } //答案 : 0次,因为一开始就已经结束
3.3 do while循环
3.3.1 语法
do
循环语句;
while(表达式);
3.3.2 do 语句的特点
循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用。
#include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { printf("%d\n", i); }while(i<10); return 0; }
3.3.3 do while循环中的break和continue
#include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { if(5 == i) break; printf("%d\n", i); }while(i<10); return 0; } #include <stdio.h> int main() { int i = 10; do { if(5 == i) continue; printf("%d\n", i); }while(i<10); return 0; }
4.小练习
//代码1 //编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚 #include <stdio.h> int main() { char arr1[] = "welcome to bit..."; char arr2[] = "#################"; int left = 0; int right = strlen(arr1)-1; printf("%s\n", arr2); //while循环实现 while(left<=right) { Sleep(1000); arr2[left] = arr1[left]; arr2[right] = arr1[right]; left++; right--; printf("%s\n", arr2); } //for循环实现 for (left=0, right=strlen(src)-1; left <= right; left++, right--) { Sleep(1000); arr2[left] = arr1[left]; arr2[right] = arr1[right]; printf( "%s\n", target); } retutn 0; } //代码2 int main() { char psw[10] = "" ; int i = 0; int j = 0; for (i = 0; i < 3 ; ++i) { printf( "please input:"); scanf("%s", psw); if (strcmp(psw, "password" ) == 0) break; } if (i == 3) printf("exit\n"); else printf( "log in\n"); }
4.1 折半查找
比如我买了一双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让
你猜，你会怎么猜？
答案：你每次猜中间数。
代码实现：
实现在主函数内： int main() { int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int left = 0; int right = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1; int key = 7; int mid = 0; while(left<=right) { mid = (left+right)/2; if(arr[mid]>key) { right = mid-1; } else if(arr[mid] < key) { left = mid+1; } else break; } if(left <= right) printf("找到了,下标是%d\n", mid); else printf("找不到\n"); }
//如果实现一个二分查找函数： int bin_search(int arr[], int left, int right, int key) { int mid = 0; while(left<=right) { mid = (left+right)>>1; if(arr[mid]>key) { right = mid-1; } else if(arr[mid] < key) { left = mid+1; } else return mid;//找到了，返回下标 return -1;//找不到 } }
4.1.2 猜数字游戏的实现
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> void menu() { printf("**********************************\n"); printf("*********** 1.play **********\n"); printf("*********** 0.exit **********\n"); printf("**********************************\n"); } //RAND_MAX--rand函数能返回随机数的最大值。 void game() { int random_num = rand()%100+1; int input = 0; while(1) { printf("请输入猜的数字>:"); scanf("%d", &input); if(input > random_num) { printf("猜大了\n"); } else if(input < random_num) { printf("猜小了\n"); } else { printf("恭喜你，猜对了\n"); break; } } } int main() { int input = 0; srand((unsigned)time(NULL)); do { menu(); printf("请选择>:"); scanf("%d", &input); switch(input) { case 1: game(); break; case 0: break; default: printf("选择错误,请重新输入!\n"); break; } }while(input); return 0; }
5.goto语句(类似于java里面的标记)
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。
但是某些场合下goto语句还是用得着的，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。
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：
关机小程序(室友开心版)
#include <stdio.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：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"); } else { goto again; } return 0; }
我们再用循环写一遍.
#include <stdio.h> #include <stdlib.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; }
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