【C语言篇】分支语句详解(超详细)

简介: 在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的,只要顺序是满⾜实际需求的就可以。不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

分支语句详解


前言


C语⾔是结构化的程序设计语⾔,这⾥的结构指的是顺序结构、选择结构、循环结构,C语⾔是能够实现这三种结构的,其实我们如果仔细分析,我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种结构的组合。


我们可以使⽤ if 、switch 实现分⽀结构。


if语句


if

if语句的语法形式如下:


if ( 表达式 )
 语句

表达式成⽴(为真),则语句执⾏,表达式不成⽴(为假),则语句不执⾏


在C语⾔中,0为假,⾮0表⽰真,也就是表达式的结果如果是0,则语句不执⾏,表达式的结果如果不是0,则语句执⾏。


例⼦:输⼊⼀个整数,判断是否为奇数:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 0;
    scanf("%d", &num);
    if(num % 2 == 1)
      printf("%d 是奇数\n", num);
    return 0;
}



else


如果⼀个数不是奇数,那就是偶数了,如果任意⼀个整数,我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表⽰呢?


这⾥就需要 if...else... 语句了,语法形式如下:


if ( 表达式 )
    语句1
else
  语句2

例⼦:输⼊⼀个整数,判断是否为奇数,如果是奇数打印是奇数,否则打印偶数。

#include <stdio.h>
int main()
{
     int num = 0;
     scanf("%d", &num);
     if(num % 2 == 1)
      printf("%d 是奇数\n", num);
     else
      printf("%d 是偶数\n", num);
     return 0;
}

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句


那如果我们要if语句同时控制2条和以上的语句,怎么办呢?


那就要使⽤ {} 将代码括起来, else后也可以跟上⼤括号。


#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 0;
    scanf("%d", &num);
    if(num % 2 == 1)
    {
        printf("%d 是奇数\n", num);
        printf("奇数不能被2整除");
    }
    else
    {
        printf("%d 是偶数\n", num);
        printf("偶数可以被2整除");
    }
    return 0;
}

嵌套if


if else 语句中, else 可以与另⼀个 if 语句连⽤,构成多重判断。 ⽐如:要求输⼊⼀个整数,判断输⼊的整数是0,还是正数或者负数。请看如下代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 0;
    scanf("%d", &num);
    if(num == 0)
        printf("输⼊的数字是0\n");
    else if(num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在else语句中,形成了嵌套结构 
        printf("输⼊的数字是正数\n");
    else
        printf("输⼊的数字是负数\n");
    return 0;
}

悬空else问题


如果有多个 ifelse ,可以记住这样⼀条规则, else 总是跟最接近的,并且没有和else匹配的if 匹配。


就近原则

#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;
}

程序运⾏的结果是啥? 如果不知道这规则,那就会这样想:判断 a 是0,不等于1,那就执⾏ else ⼦句,打印 haha


但是当你去运⾏代码,输出的结果是:啥都不输出。


这就是悬空 else 的问题,如果有多个 if 和 else ,else 总是跟最接近的if 匹配。


上⾯的代码排版,让 else 和第⼀个 if 语句对⻬,让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的,当 if 语句不成⽴的时候,⾃然想到的就是执⾏ else ⼦句,打印 haha ,但实际上 else 是和第⼆个 if 进⾏匹配的,这样后边的 if...else 语句是嵌套在第⼀个 if 语句中的,如果第⼀个 if 语句就不成⽴,嵌套 if 和 else 就没机会执⾏了,最终啥都不打印。


如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了


#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;
}

或者如果我们希望else确实和第⼀个if匹配,可以这样修改代码::

#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;
}

只要带上适当的⼤括号,代码的逻辑就会更加的清晰,所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使⽤,让代码的可读性更⾼。


switch语句


除了 if 语句外,C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构。


switch 语句是⼀种特殊形式的if...else 结构,⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。

switch (expression) {
    case value1: statement;
    case value2: statement;
    default: statement;
}

上⾯代码中,根据表达式 expression 不同的值,执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值, 就执⾏ default 分⽀。


注:


  • switch 后的 expression 必须是整型表达式
  • case 后的值,必须是整形常量表达式


if语句和switch语句对比


练习:输⼊任意⼀个整数值,计算除3之后的余数


如果使⽤if语句完成,如下:


#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    if(n%3 == 0)
        printf("整除,余数为0\n");
    else if(n%3 == 1)
        printf("余数是1\n");
    else
        printf("余数是2\n");
    return 0;
}

如果使⽤switch语句改写,就可以是这样的:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    switch(n%3)
    {
        case 0:
            printf("整除,余数为0\n"); 
            break;
        case 1:
            printf("余数是1\n"); 
            break;
        case 2:
            printf("余数是2\n"); 
            break;
    }
    return 0;
}

上述的代码中,我们要注意的点有:


  1. case 和后边的数字之间必须有空格
  2. 每⼀个 case 语句中的代码执⾏完成后,需要加上 break ,才能跳出这个switch语句。


switch语句中的break


前⾯的代码中,如果我们去掉case语句中的break,会出现什么情况呢?

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    switch(n%3)
    {
        case 0:
            printf("整除,余数为0\n"); 
        case 1:
            printf("余数是1\n"); 
        case 2:
            printf("余数是2\n"); 
    }
    return 0;
}

测试⼀组,看⼀下结果:



我们发现,7除以3本来余数是1,但是我们发现程序运⾏的结果多了⼀⾏“余数是2”的打印。


这是为什么呢?


原因是 switch 语句也是分⽀效果的,只有在 switch 语句中使⽤ break才能在跳出 switch语句,如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句,代码会继续往下执⾏,有可能执⾏其他 case 语句中的代码,直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。


就⽐如上⾯的代码就执⾏了 case 2中的语句。 所以在 switch语句中 break语句是⾮常重要的,能实现真正的分⽀效果。


当然, break 也不是每个 case 语句都得有,这就得根据实际情况来看了。


练习:

输⼊⼀个1~7的数字,打印对应的星期⼏

例如:

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:星期天

#include <stdio.h>
int main()
{
    int day = 0;
    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("星期天\n"); 
            break;
    }
    return 0;
}

如果需求发⽣变化,变为:

  1. 输⼊1~5,输出的是“⼯作⽇”
  2. 输⼊6~7,输出“休息⽇”
#include <stdio.h>
int main()
{
    int day = 0;
    scanf("%d", &day);
    switch(day)
    {
        case 1:
        case 2:
        case 3:
        case 4:
        case 5:
            printf("⼯作⽇\n");
            break;
        case 6:
        case 7:
            printf("休息⽇\n");
            break;
    }
    return 0;
}

上⾯的练习中,我们发现应该根据实际的情况,来在代码中觉得是否使⽤ break ,或者在哪⾥使用break ,才能正确完成实际的需求。


switch语句中的default


在使⽤ switch语句的时候,我们经常可能遇到⼀种情况,⽐如 switch 后的表达式中的值⽆法匹配代码中的 case 语句的时候,这时候要不就不做处理,要不就得在 switch 语句中加⼊ default ⼦句。


switch (expression) {
   case value1: statement
   case value2: statement
   default: statement
}

switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ,也不是 value2 的时候,就会执⾏ default ⼦句。

就⽐如前⾯做的打印星期的练习,如果 day 的输⼊不是1~7的值,如果我们要提⽰:输⼊错误,则可以这样完成代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int day = 0;
    scanf("%d", &day);
    switch(day)
    {
        case 1:
            case 2:
        case 3:
        case 4:
        case 5:
            printf("⼯作⽇\n");
            break;
        case 6:
        case 7:
            printf("休息⽇\n");
            break;
        default:
            printf("输⼊错误\n");
            break;
    }
    return 0;
}

switch语句中的case和default的顺序问题


在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗


其实,在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的,只要顺序是满⾜实际需求的就可以。

不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

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