【C语言】分支和循环 ---- if、switch、while、for、goto语句, 理解getchar和putchar函数

简介: 【C语言】分支和循环 ---- if、switch、while、for、goto语句, 理解getchar和putchar函数

什么是语句?

首先我们需要知道的是C语言是一门结构化的程序设计语言,C语言支持三种结构:顺序结构、选择结构、循环结构。

1.顺序结构:相当于一条道走到黑

2.选择结构:对应的是选择语句

3.循环结构:对应的是循环语句

顺序结构:



选择结构:



循环结构:



控制语句用于控制程序的执行流程,实现程序的各种结构方式(以上三种结构),C语言有九种控制语句,如下:

1.条件判断语句(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

一、分支语句

1. if语句

//语法结构
//单分支
if(表达式)
  语句;
//双分支
if(表达式)
  语句;
else
  语句;
//多分支
if(表达式)
  语句;
else if(表达式)
  语句;
else
  语句;

当表达式为真,则语句执行,在C语言中如何表示真假的呢?

这里强调一下:0表示假,非0表示真

if语句默认只能控制一条语句,如果条件成立,要执行多条语句,则需加上大括号,这里的大括号被叫做代码块:

if(表达式)
{
  语句1;
  语句2;
}

适当的使用{}可以使代码的逻辑更清楚

悬空else

else是与它最近的if相匹配

#include <stdio.h>
{
  int a = 0;
  int b = 2;
  if(1 == a)//这里判断相等的时候,建议将常量放在等号之前,这样不容易出错
    if(2 == b)
      printf("hehe\n");
  else
    printf("haha\n");
  return 0;
}

如上代码中,没有明确的表明代码的作用到底是什么,而加上{}后如下表示:

#include <stdio.h>
{
  int a = 0;
  int b = 2;
  if(1 == a)
  {
    if(2 == b)
      printf("hehe\n");
  }
  else
    printf("haha\n");
  return 0;
}

这样就能明确的知道代码的逻辑了。

2.switch语句

switch语句是一种分支语句,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

这时如果用if…else if…else if…太复杂了

switch语句就可以便捷的实现这种场景

switch语句格式如下

1.switch(整型表达式),()内只能是整型表达式

2.case 整型常量表达式:

在switch语句中常常通过,case和break搭配使用实现真正的分支,通俗地说:

1.case相当于入口

2.break相当于出口

3.常常有default来解决case表达式判断以外的范围

而在判断case进入后,执行完一条语句,需要从break出来,但并不是说每条case语句后必须有一个break

case 1:
case 2:
case 3:
  语句;
  break;

这段代码表示当switch判断为1、2、3中任意一个都能使语句执行。

剩下的部分会在分支和循环(2)中总结。

二. 循环语句

1.while循环

while结构

while(表达式)表达式为真就执行

循环语句;

while(1)//表达式非0
{
  printf("haha\n");
}

2.while中的break和continue

1.break:只要在循环中遇到break,就停止后期所有的循环,直至终止循环,用于永久终止循环

这里的break作用与switch中的作用相同

while(1)
{
  printf("hello\n");
  break;//跳出循环
}

2.continue:用于终止本次循环,在本次循环中continue后面的部分直接跳过不执行

直接跳转到while语句的判断部分

int n = 1;
while(n<=3)
{
  if(2 == n)
  {
    printf("%d ",n);
    n++;
    continue;
  }
  printf("haha\n");
  n++;
  return 0;
}

上面的代码结果是

haha 2 haha

原因是当n为1时,打印haha,当n为2时,先打印出2,然后n自增变为3,执行continue语句,跳过后面的部分,再从while判断满足条件,再打印haha。

在这里介绍两个函数;

1.getchar() 输入一个字符

2.putchar() 输出一个字符到屏幕上

int main()
{
  char ch = 0;
  scanf("%c",&ch);//用scanf得到字符
  printf("%c\n",ch);//用printf输出字符
  ch = getchar();//用getchar()得到字符
  putchar(ch);//用putchar()输出字符
  return 0;
}

注意:getchar()和putchar()只用于字符,这点根据函数名就可以看出。

接下来我们通过下面的代码来具体描述一下这两个函数的根本原理

int main()
{
  int ch = 0;
  while((ch = getchar()) != EOF)
  {
    putchar(ch);
  }
  return 0;
}

值得注意的是,getchar()的返回值是得到的字符的ASSIC码值,是一个整型,而上面代码中的wile语句实现了多组输入,其中:

(ch = getchar()) != EOF表示的是如果输入一个字符,返回它的ASSIC码值,不等于EOF则为真

其中EOF表示的是-1

再深入地说,getchar()其实是从键盘上读取的,而在键盘和getchar()之间还有一块区域,这块区域叫做输入缓冲区,getcahr()一次读取一个字符,键盘输入一个字符A然后回车,此时输入缓冲区内存放的是A\n,getchar()读取的是A,返回A的ASSIC码值给到ch,A的ASSIC码值为65,所以ch就是65,不等于EOF(也就是-1),while条件成立,执行putchar(ch)输出A,然后继续读取输入缓冲区内剩余的空格(\n),再给到ch,由putchar(ch)输出,这时输入A,就会有输出A并带有换行的效果,

如果想让循环停下来,就需要在键盘上按ctrl+z终止循环。(编译器为VS)

3.for循环

语法:

for(表达式1;表达式2;表达式3)

循环语句;

其中

表达式1:用于初始化循环变量

表达式2:用于判断循环什么时候终止

表达式3:用于循环条件的调整

break和continue在for循环中的作用(与在其他循环中的意义一样)

1.break:永久终止循环

2.continue:终止本次循环

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

输出为1234

i==5时循环终止

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

输出为12346789

i==5时直接跳过printf("%d ",i)部分,执行i++进行下一次的判断

3.1 for语句的循环控制变量

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循环采用前闭后开的写法

int i = 0;
//前闭后开
for(i = 0;i<10;i++)
{
  循环体;
}

3.2for的变种

for循环的初始化、判断、调整部分都可以省略

但省略调整部分,for循环即为死循环

int main()
{
  for(;;)
  {
    printf("hello\n");
  }
  return 0;
}

上面的代码输出为hello死循环

使用多于一个变量控制循环

int x,y;
for(x = 0,y = 0;x<2 && y>5;++x,++y)
{
  printf("hello\n");
}
return 0;

要想循环可执行,就要同时满足x<2和y>5

4.do while循环

语法:

do

循环语句;

while(表达式);

特点:

循环至少执行一次,但使用场景有限,不是经常使用

4.1do while循环中的break和continue

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

输出:12345

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

输出:12345然后死循环打印5

5.goto语句

C语言中提供了可以随意滥用的的goto语句和标记跳转的标号。

观察如下代码,想想最终的结果是什么:

#include <stdio.h>
int main()
{
  flag:
  printf("haha\n");
  goto flag;
  return 0;
}

实际上它的最终结果是死循环的打印haha,这就是goto语句的随意跳转。

但是,goto语句只能在同一个函数内部跳转,不能跨函数跳转!

从理论上goto语句没有必要,没有goto语句也很容易写出代码,,但在某些场景下goto语句还是用得着的,最常见的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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