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C/C++入门004-C语言流程控制

2023-12-21 49
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简介： C/C++入门004-C语言流程控制

参考：https://blog.csdn.net/weixin_44617968/article/details/117656810


流程控制


控制流程（也称为流程控制）是计算机运算领域的用语，意指在程序运行时，个别的指令（或是陈述、子程序）运行或求值的顺序。不论是在声明式编程语言或是函数编程语言中，都有类似的概念。

从逻辑上，语言是为了模拟实现我们现实生活中的每件事情，通过证明只需要具有 顺序，条件分支，循环 三种流程就可以模拟我们的任何事情。

对于C语言来说，系统会按顺序执行程序中的每一行代码。但仅有顺序执行是不够的，通现实一样，C语言还需要条件分支（选择结果），循环结构。


顺序结构:

按书写顺序从上至下依次执行

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#include <stdio.h>
int main()
{
    /*
    这是一个计算器的案例，version0.1
    输入你的数字，返回数字之和。
    */
    // 定义两个变量，用来接收输入的数字
    int numOne;
    int numTwo;
    int numOpera;
    int opera;
    // 友好提示信息
    printf("这是一个计算机的案例\n");
    printf("输入的格式为 3 5 1，返回值3+5的和为8\n");
    printf("输入的格式为 3 5 0，返回值3-5的差为-2\n");

选择结构

e0faff3a7d92d8f218dbac6a56b70e3d_9ff3d81b65c44ba691a6001de2731a70.png


if选择结构

if(表达式){
    语句1;
}else if(表达式2){
    语句2;
}else{
    表达式3;
}
后续语句;

案例：


#include <stdio.h>
int main(){
    int a;
    printf("请输入数字，我们判断大小");
    scanf("%d",&a);
//    if(a == 10){// 错误写法, 但不会报错
    if (10 > a){
      printf("a的值小于10\n");
    }else if(10 == a){
        printf("a的值等于10\n");
    }else{
     printf("a的值大于10\n");
    }
}

基于函数封装的条件选择


#include <stdio.h>
int main()
{
    aCompare10();
}
aCompare10(int a)
{
    int a;
    printf("请输入数字，我们判断大小");
    scanf("%d",&a);
    if (10 > a)
    {
        printf("a的值小于10\n");
    }
    else if(10 == a)
    {
        printf("a的值等于10\n");
    }
    else
    {
        printf("a的值大于10\n");
    }
}

switch选择

switch(表达式){
    case 常量表达式1:
        语句1;
        break;
    case 常量表达式2:
        语句2; 
        break;
    case 常量表达式n:
        语句n;
        break;
    default:
        语句n+1;
        break;
}

案例

#include <stdio.h>
int main()
{
    aSwitch10();
}
aSwitch10()
{
    int a;
    printf("请输入功能选项，8表示XX，10表示YY，其它为ZZ\n");
    scanf("%d",&a);
    switch(a)
    {
    case 8:
        printf("当前选择了8，值为：%d",a);
        break;
    case 10:
        printf("当前选择了10，值为：%d",a);
        break;
    default:
        printf("当前为默认值");
    }
}

注意


switch 的表达式及 case 的值 的类型必须是 int ，或者可以被提升为整型的值(char，short)

case 的值不能相同

每个 case 要以 break 结尾，否则会出现穿透问题

default 不一定要放在 case 最后，只有等到所有 case 不匹配才会执行。


循环结构

2e20e246d6d34c89ae71071918c9057e_6bf84eb0d1924912b6f5ed5d50585293.png


循环条件 成立时，会反复执行 循环体 ，直到条件不成立位置


while循环

while(循环控制条件) {
    循环体中的语句;
    能够让循环结束的语句;
    ....
}

循环控制条件：循环退出的主要依据，来控制循环到底什么时候退出

循环体：循环的过程中重复执行的代码段

循环终止语句(递增、递减、真、假等)：能够让循环条件为假的依据，否则退出循环


案例


#include <stdio.h>
int main()
{
// while循环
    whileTest();
}
whileTest()
{
    /*
    当输入的值为0-18的时候，输出 他还是一个孩子啊
    当输入的值为>50的时候，输出 他只是一位老人啊
    while(循环控制条件) {
        循环体中的语句;
        能够让循环结束的语句;
        ....
    }
    */
    while(1)
    {
        int a;
        printf("请输入他的年龄\n");
        scanf("%d",&a);
        if(a<=18 && a>0 )
        {
            printf("他还是一个孩子啊\n",a);
        }
        else if(a>50)
        {
            printf("他只是一位老人啊\n",a);
        }
        else
        {
            printf("年轻人就得多努力\n",a);
        }
    }
}

输出为：

2ea57313fa556208d6cf8a76859848db_7d57249fb2fd45948f523e85d4708069.png


案例，带有退出机制


#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 5;
    // while循环
    whileTest(num);
}
whileTest(int b)
{
    /*
    当输入的值为0-18的时候，输出 他还是一个孩子啊
    当输入的值为>50的时候，输出 他只是一位老人啊
    while(循环控制条件) {
        循环体中的语句;
        能够让循环结束的语句;
        ....
    }
    */
    while(b)
    {
        --b;
        printf("当前的b的值为：%d",b);
        int a;
        printf("请输入他的年龄\n");
        scanf("%d",&a);
        if(a<=18 && a>0 )
        {
            printf("他还是一个孩子啊\n",a);
        }
        else if(a>50)
        {
            printf("他只是一位老人啊\n",a);
        }
        else
        {
            printf("年轻人就得多努力\n",a);
        }
    }
}

输出为：

78f71f91a489edd1efbe5ac1aaa3aadf_d03ab9c3821144b081a87b54baae27d0.png


do while

do {
    循环体中的语句;
    能够让循环结束的语句;
    ....
} while(循环控制条件);

a. 应用场景 do while 与 while


#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 0;
    // 当num为0时
    // do while循环 至少允许一次
    //doWhileTest(num);
    // while可能一次也不运行
    doWhileTestVSWhile(num);
}
doWhileTest(int b)
{
    /*
        当输入的值为0-18的时候，输出 他还是一个孩子啊
        当输入的值为>50的时候，输出 他只是一位老人啊
    do {
        循环体中的语句;
        能够让循环结束的语句;
        ....
    } while(循环控制条件);
        */
    do
    {
        printf("当前的b的值为：%d",b);
        printf("请输入他的年龄\n");
        int a;
        scanf("%d",&a);
        if(a < 18 && a >0)
        {
            printf("他还是一个孩子啊\n",a);
        }
        else if(a > 50 )
        {
            printf("他是一位老人啊\n",a);
        }
        else
        {
            printf("年轻人就得多努力\n",a);
        }
    }
    while(b);
}
doWhileTestVSWhile(int b)
{
    /*
        当输入的值为0-18的时候，输出 他还是一个孩子啊
        当输入的值为>50的时候，输出 他只是一位老人啊
    do {
        循环体中的语句;
        能够让循环结束的语句;
        ....
    } while(循环控制条件);
        */
    while(b)
    {
        printf("当前的b的值为：%d",b);
        printf("请输入他的年龄\n");
        int a;
        scanf("%d",&a);
        if(a < 18 && a >0)
        {
            printf("他还是一个孩子啊\n",a);
        }
        else if(a > 50 )
        {
            printf("他是一位老人啊\n",a);
        }
        else
        {
            printf("年轻人就得多努力\n",a);
        }
    }
}

do…while 和 while 的区别


do…while 至少执行一次

while 可能一次都不执行


for循环

for(初始化表达式；循环条件表达式；循环后的操作表达式) {
    循环体中的语句;
}

对比 while 来说， for 更节约内存空间

案例


#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 5;
    forTest(5);
}
forTest(int b)
{
    /*
    for(初始化表达式；循环条件表达式；循环后的操作表达式) {
        循环体中的语句;
    }
    */
    for(int startNum = 0; startNum<b; startNum++)
    {
        printf("当前的startNum的值为：%d",startNum);
        printf("请输入他的年龄\n");
        int age;
        scanf("%d",&age);
        if(age < 18 && age >0)
        {
            printf("他还是一个孩子啊\n",age);
        }
        else if(age > 50 )
        {
            printf("他是一位老人啊\n",age);
        }
        else
        {
            printf("年轻人就得多努力\n",age);
        }
    }
}

输出为：

f832280e54d5a486d953d1ddc3043812_deeddab0606d44489c96b31a6a1cc425.png


案例输出九九乘法表；


#include <stdio.h>
int main()
{
    forTest();
}
forTest()
{
    /*
    99 乘法表
    1*1=1
    1*2=2 2*2=4
    1*3=3 2*3=6 3*3=9
    ...
    for(初始化表达式；循环条件表达式；循环后的操作表达式) {
        循环体中的语句;
    }
    */
    // 遍历1-9 每遍历一次 输出一行
    for(int a = 1 ; a <=9; a++)
    {
        //printf("当前a的值为%d \n",a);
        for(int b =1; b<=a; b++)
        {
            //printf("当前a的值为%d ,b的值为%d ",a,b);
            printf("%d*%d=%d \t",b,a,a*b);
        }
        printf("\n");
    }
}

输出为：

7ebfef89dc7afe958bd768e8c58f8a48_a6f9e66c4e1844a8913f325a276d7fcd.png


循环优化

在多重循环中，应当将最长的循环放在最内层，最短的循环放在最外层，减少CPU跨循环层切换的次数


举个栗子🌰：

有500道菜，都需要品尝一遍，两种方案，一种方案是：是一个桌子上100道菜，一共5个桌子。另外一种方案是一个桌子上5道菜，一共100个桌子。哪种方案品尝的快一些。


for (row=0; row<100; row++)
    {
        // 低效率：长循环在最外层
        for ( col=0; col<5; col++ )
        {
            sum = sum + a[row][col];
        }
    }
    for (col=0; col<5; col++ )
    {
        // 高效率：长循环在最内层
        for (row=0; row<100; row++)
        {
            sum = sum + a[row][col];
        }
    }

四大跳转

C语言中提供了四大跳转语句, 分别是return、break、continue、goto


break:

备注：无限循环电影中的那个契机，如果不热爱生活，或balabala，那么就永远在循环中，要想跳出循环，就需要一个条件，然后打破当前循环

类似与打王者荣耀，退出五人局

立即跳出switch语句或循环,一个 break 只向外跳一层,同一层， break 后面的语句不会执行

如果switch没有break

#include <stdio.h>
int main()
{
    aSwitch10();
}
aSwitch10()
{
    int a;
    printf("请输入功能选项，8表示XX，10表示YY，其它为ZZ\n");
    scanf("%d",&a);
    switch(a)
    {
    case 8:
        printf("当前选择了8，值为：%d \n",a);
        // break;
    case 10:
        printf("当前选择了10，值为：%d \n",a);
        // break;
    default:
        printf("当前为默认值\n");
    }
}

输出为：

ec5b81f04cd4a0e8fcac55a4b37670ae_7100c778994b4975a3b9135aea5329f2.png


案例


#include <stdio.h>
int main()
{
    breakTest();
}
breakTest()
{
    for(int a = 0;a<5;a++){
        printf("当前a的值为%d\n",a);
        if(a==3){
            break;
        }
    }
}

输出为

586a8aa3cfea4ef410795a6305cbda2a_80171756a4444669bae417b771106fbe.png


continue

结束 本轮 ，进入 下一轮 循环

类似打王者荣耀退出当前局进行下一局

案例


#include <stdio.h>
int main()
{
    continueTest();
}
continueTest()
{
    for(int a = 0;a<20;a++){
        if(a %2 ==0){
            continue;
        }
        printf("当前a的值为%d\n",a);
    }
}

输出为：

a4eaf2b647dbe2dc5bf2f53c529c1164_11f123009c834a18931e4215f0e5380d.png


goto

仅在本函数内实现跳转，不能实现跨函数跳转，goto 会破坏结构化程序设计流程，它将使程序层次不清，且不易读，所以慎用


#include <stdio.h>
int main()
{
    goToTestOne();
    goToTestTwo();
}
goToTestOne()
{
    int num = 0;
// loop:是定义的标记
loop:
    if(num < 10)
    {
        printf("num = %d\n", num);
        num++;
        // goto loop代表跳转到标记的位置
        goto loop;
    }
}
goToTestTwo()
{
    while (1)
    {
        while(1)
        {
            goto out;
            printf("dfdf\n");
        }
    }
out:
    printf("跳过了所有循环");
}

输出为：

b641f6cce47d1564890a37c8d01ebfa1_95bd3265ae4a436c882f3954324d1bdd.png


return

结束当前函数，将结果返回给调用者

类似打王者荣耀退出当前游戏


案例

基于for循环输出圣诞树，参考https://blog.csdn.net/qq_58417838/article/details/127562174


#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  system("color 4");//设置控制台的字体颜色
  int i, j, k,m;
//由以上两个四层字符代码可以引入第四个变量m，进行多次循环嵌套，代码如下
  for (m = 0; m < 7; m++){
    for (i = 0; i < 4; i++)//四行为一组
    {
      for (j = 0; j < 40 -(m+1)* i-m; j++)//相当于在控制台的第i行输出40-i个空格
        printf(" ");
      for (k = 0; k < (2+2*m) * i + 1+2*m; k++)//开始打印字符，每次比上一次多加了两个字符，对应的空格也在减少
        printf("^");
      printf("\n");//每一行输出完了换行
    }
  }
  for (i = 0; i < 6; i++)//和上面的每四行字符代码一样，树根设置为六行
  {
    for (j = 0; j < 38; j++)//设置38个空格
      printf(" ");
    printf("|||||");//打印树根
    printf("\n");//换行
  }
  printf("希望你天天开心，万事如意！！！\n");
  return 0;
}

输出为：

ee3b5b923c5a5b1c344edd9c56a216fc_783ddf8668304686a9bb46b7fd56cf72.png

文章标签：
C++
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