C语言学习笔记-C语言中的程序结构语句

简介: C语言学习笔记-C语言中的程序结构语句

1、If语句

简单if语句的基本结构如下:

img

其语义是:如果表达式的值为真,则执行其后的语句,否则不执行该语句。 其过程可表示为下图

img

注意:if()后面没有分号,直接写{}

2、分支结构之简单if-else语句

考试之前,家长会说如果考100分就买玩具。那么我们会问那考不了100分呢,家长这时会说考不了也没关系下次再接再厉,只是没有奖励了。

那么像上面这种情况

  • 在C语言中就要用到if-else语句了,简单的if-else语句的基本结构如下:

img

其语义是:如果表达式的值为真,则执行代码块1,否则执行代码块2。其执行过程可表示为下图:

img

注意:if()后面没有分号,直接写{},else后面也没有分号,直接写{}

判断是否是闰年

#include <stdio.h>
int main() 
{
    int year = 2014; //今年是2014年
    //补全一下代码
    if(year%4==0&&year/4==0&&year%400==0){
        printf("今年是闰年");

    }else{
        printf("今年是平年");
    }
    return 0;
}
  • 针对多重的条件的话,在C语言中就要用到多重if-else语句,其结构如下:

img

其语义是:依次判断表达式的值,当出现某个值为真时,则执行对应代码块,否则执行代码块n。 if-else-if语句的执行过程如下图所示:

img

  • 嵌套if-else语句的意思,就是在if-else语句中,再写if-else语句。其一般形式为:

img

其执行过程为:

img

3、循环结构之while循环

小明在英语测验的时候,"computer"这个单词写错了,小明为了记住该单词,下狠心要抄写10遍,然后小明苦兮兮的抄写了10遍。这里我们就可以说小明在循环抄写。

那我们将这种反复不停的执行某个动作称之谓循环 ,C语言中有三种循环结构,C语言while循环的结构

img

其中表达式表示循环条件,执行代码块为循环体。while语句的语义是:计算表达式的值,当值为真(非0)时, 执行循环体代码块。其执行过程可用下图表示:

img

小明现在想偷懒了,不想手抄了,他用代码实现如下:

img

使用while语句应注意以下几点:

1、while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式,当表达式的值为假时不执行循环体,反之则循环体一直执行。

2、一定要记着在循环体中改变循环变量的值,否则会出现死循环(无休止的执行)。

3、循环体如果包括有一个以上的语句,则必须用{}括起来,组成复合语句。

4、循环结构之do-while循环

小明英语测验,“computer”这个单词再一次写错了,小明又决定抄10遍,但是小明想“我写一遍就能记住了,剩下的交给计算机帮我完成!”。

对于小明这个想法,就可以用到C语言中的do-while循环,一般形式如下:

img

do-while循环语句的语义是:它先执行循环中的执行代码块,然后再判断while中表达式是否为真,如果为真则继续循环;如果为假,则终止循环。因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用下图表示:

img

根据do-while语句的特点,小明的代码实现如下:

img

注意:使用do-while结构语句时,while括号后必须有分号。

5、循环结构之for循环(一)

在C语言中还有一种更加灵活的循环,它完全可以秒杀前面两种循环结构,因为它相对前两种循环结构语法更直接、简单。它的一般形式为:

img

它的执行过程如下:

第一步:执行表达式1,对循环变量做初始化;

第二步:判断表达式2,若其值为真(非0),则执行for循环体中执行代码块,然后向下执行;若其值为假(0),则结束循环;

第三步:执行表达式3;

第四步:执行for循环中执行代码块后执行第二步;

第五步:循环结束,程序继续向下执行。

其执行过程可用下图表示:

img

注意:for循环中的分号一定要写

6、循环结构之for循环(二)

在for循环中,表达式1是一个或多个赋值语句,它用来控制变量的初始值表达式2是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环;表达式3是循环变量的步进值,定义控制循环变量每循环一次后按什么方式变化。这三部分之间用分号(;)分开

使用for语句应该注意

1、for循环中的“表达式1、2、3”均可可以缺省,但分号(;)不能缺省

2、省略“表达式1(循环变量赋初值)”,表示不对循环变量赋初始值。如:

img

3、省略“表达式2(循环条件)”,不做其它处理,循环一直执行(死循环)。如:

img

4、省略“表达式3(循环变量增量)”,不做其他处理,循环一直执行(死循环)。如:

img

注:死循环可以使用后面即将讲到的break解决

5、表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式,也可以是其他表达式。如:

img

6、表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是多个表达式以逗号分割。如:

img

运行结果为img

7、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可是数值表达式或字符表达式,只要其值非零,就执行循环体。

img

8、各表达式中的变量一定要在for循环之前定义。如:

img

6、循环结构之for循环(二)

在for循环中,表达式1是一个或多个赋值语句,它用来控制变量的初始值表达式2是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环;表达式3是循环变量的步进值,定义控制循环变量每循环一次后按什么方式变化。这三部分之间用分号(;)分开

使用for语句应该注意

1、for循环中的“表达式1、2、3”均可可以缺省,但分号(;)不能缺省

2、省略“表达式1(循环变量赋初值)”,表示不对循环变量赋初始值。如:

img

3、省略“表达式2(循环条件)”,不做其它处理,循环一直执行(死循环)。如:

img

4、省略“表达式3(循环变量增量)”,不做其他处理,循环一直执行(死循环)。如:

img

注:死循环可以使用break解决

5、表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式,也可以是其他表达式。如:

img

6、表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是多个表达式以逗号分割。如:

img

运行结果为img

7、表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可是数值表达式或字符表达式,只要其值非零,就执行循环体。

img

8、各表达式中的变量一定要在for循环之前定义。如:

img

7、循环结构之三种循环比较

while、do-while和for三种循环在具体的使用场合上是有区别的,如下:

1、在知道循环次数的情况下更适合使用for循环

2、在不知道循环次数的情况下适合使用while或者do-while循环,如果有可能一次都不循环应考虑使用while循环,如果至少循环一次应考虑使用do-while循环

但是从本质上讲,while,do-while和for循环之间是可以相互转换的,如:小明被老师罚抄10次computer这个单词,分别用三种语法写:

img

小测验:使用循环计算1-2+3-4+5-6+…-100的值?

在编辑器中给出了三种循环体结构的部分代码,请选择合适的循环结构补全代码实现此功能。

运行结果为: sum=-50

运行代码

#include <stdio.h>
int main()
{
   
   
    /* 小伙伴们:
           选择你们认为最合理的循环结构完成功能吧 */
    int sum = 0;  //定义计算结果变量sum
    int i = 1;    //定义循环数字变量i
    int flag = 1; //定义符号状态变量flag
//方法一:使用while循环
while(i<=100)
    {
   
   
        if(i%2!=0)
        {
   
   
            sum+=i;
            //printf("+%d\n",i);
        }
        else
        {
   
   
            sum-=i;
            //printf("-%d\n",i);
        }
        i++;
    }

i = 1;  //重新初始化变量i

//方法二:do-while循环
do{
   
   
    //sum=sum+flag*i;
   // flag=-flag;
    i++;

}while(i<=100);

i = 1;  //重新初始化变量i

//使用for循环
for(i=1;i<=100;i++)
{
   
   
    sum=sum+flag*i;
    flag=-flag;
    i++;
}  
printf("sum=%d\n",sum); 

return 0;  
}

8、循环结构之多重循环

在功能需求上,往往一个循环满足不了,比如:循环用一个“*”输出,得到一下图形

img

上面这个例子显然我们用一个循环不是太容易实现,这个时候我们就要用到多重循环,多重循环就是在循环结构的循环体中又出现循环结构

在实际开发中一般最多用到三层重循环。因为循环层数越多,运行时间越长,程序越复杂,所以一般用2-3层多重循环就可以了。另外不同循环之间也是可以嵌套的。

多重循环在执行的过程中,外层循环为父循环,内层循环为子循环,父循环一次,子循环需要全部执行完,直到跳出循环。父循环再进入下一次,子循环继续执行...

img

注:一个父循环可以有多个子循环

那么上面这个用“*”输出的矩形用多重循环实现如下:

img

小测验:使用双重循环实现输出正三角形,效果如下

img

代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i, j, k;
    for(i=1; i<5; i++)
    {
        /* 观察每行的空格数量,补全循环条件 */
        for(j=i;j<5;j++  )  
        {
            printf(" ");    //输出空格
        }
        /* 观察每行*号的数量,补全循环条件 */
        for(k=0;k<2*i-1;k++) 
        {
            printf("*");   //每行输出的*号
        }
        printf("\n");     //每次循环换行
    }
    return 0;
}

小测验2:使用for循环打印9×9乘法表

请使用for循环,倒序打印9*9乘法表。打印结果如下图所示:

img

代码:

#include <stdio.h>
int main() 
{
   
    
    // 定义相乘数字i,j以及结果result
    int i, j, result;

    for(i=9;i>=1;i--){
   
   
        for(j=1;j<=i;j++){
   
   
            result=i*j;
            printf("%d*%d=%d\t",i,j,result);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

9、结束语句之break语句

在我们生活中,可能会由于某种原因需要中断当前的事情,并且不能继续进行下去。如:小明今天篮球训练,需要运球10次,当运到5次的时候,突然肚子疼无法坚持循环,这个时候就要停止训练。

我们可以将运球看成是一个循环,那么循环5次的时候,需要中断不继续训练。在C语言中,可以使用break语句进行该操作,代码实现如下:

img

运行结果:

img

使用break语句时注意以下几点:

1、在没有循环结构的情况下,break不能用在单独的if-else语句中

2、在多层循环中,一个break语句只跳出当前循环

小测验:找出0-50之间的所有素数,所谓素数就是只能被1和它本身整除的数字,比如:7,13,23等。

在代码编辑器中:

第9、10行根据注释提示补全代码

运行结果

img

代码演示:

#include <stdio.h>
int main()
{
   
   
    int m, n;
    for(m=2; m<=50; m++)
    {
   
   
        for(n=2; n<m; n++)
        {
   
   
            if(m%n==0)       //什么条件下跳出当前循环
            break;                 //这里应该退出当前循环了
        }    
        if(m == n)   //n循环结束后,如果m=n的话就输出m
            printf("%d  ", m);
    }
    return 0;    
}

10、结束语句之continue语句

在我们生活中,可能会由于某中原因需要中断当前的事情,过一会还能继续进行。如:小明今天篮球训练,需要运球10次,当运到5次的时候,突然来电话了,然后接完电话回来继续训练。

我们可以将运球看成是一个循环,那么循环5次的时候,需要中断后继续训练。在C语言中,可以使用continue语句进行该操作,代码实现如下:

img

运行结果:

img

continue语句的作用是结束本次循环开始执行下一次循环

break语句与continue语句的区别是:break是跳出当前整个循环,continue结束本次循环开始下一次循环。

11、分支结构之switch语句

C语言还提供了一种用于多分支选择的switch语句,它的用处也不少,例如:小明对自己每周的学习和生活制定了计划方案,每天应该做什么都详细规划。
switch语句结构如下

img

其执行顺序如下图:

img

例子代码实现:

img

在使用switch语句时还应注意以下几点:

1、在case后的各常量表达式的值不能相同,否则会出现错误。

2、在case子句后如果没有break;会一直往后执行一直到遇到break;才会跳出switch语句。

img

运行结果: 学英语学C语言好好休息

3、switch后面的表达式语句只能是整型或者字符类型

4、在case后,允许有多个语句,可以不用{}括起来。

5、各case和default子句的先后顺序可以变动,而不会影响程序执行结果。

6、default子句可以省略不用。

小测验:请使用switch语句和if...else语句,计算2008年8月8日这一天,是该年中的第几天。

程序分析: 以5月1日为例,应该先把前4个月的天数加起来,然后再加上1天即本年的第几天。

特殊情况: 在计算闰年的时候,2月是29天。

代码演示:

#include <stdio.h>
int main() 
{
   
    
    /* 定义需要计算的日期 */
    int year = 2008;
    int month = 8;
    int day = 8;
    int i,j;
    if(year%100==0&&year%400==0||year%4==0&&year%100!=0)i=1;
    else i=0;
    switch(month)
    {
   
   
        case 1:j=day;break;
        case 2:j=31+ day;break;
        case 3:j=31+ 28+ day;break;
        case 4:j=31+ 28+ 31+ day;break;
        case 5:j=31+ 28+ 31+ 30+ day;break;
        case 6:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ day;break;
        case 7:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ day;break;
        case 8:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+day;break;
        case 9:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ day;break;
        case 10:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+day;break;
        case 11:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+ 31+day;break;
        case 12:j=31+ 28+ 31+ 30+ 31+ 30+ 31+ 31+ 30+ 31+ 30+ day;break;
    }
    if(i==1)j+=1;
    printf("%d年%d月%d日是该年的第%d天",year,month,day,j);
    return 0;
}

12、goto语句

大家平时出门的时候都会有个目的地,我今天要去哪哪哪,然后就去了。

那么C语言中也有这样的语句,就是goto语句,goto语句是一种无条件分支语句,goto 语句的使用格式为:

 **goto 语句标号;**

其中语句标号是一个标识符,该标识符一般用英文大写并遵守标识符命名规则,这个标识符加上一个“:”一起出现在函数内某处,执行goto语句后,程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。

goto语句通常不用,主要因为它将使程序层次不清,且不易读,但在特定情况下,可以使用goto语句来提高程序的执行速度,所以还是少用为妙。

例如:用goto语句和if语句构成循环求10以内的数之和。

img

运行结果为: sum=55

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