【C++基础】程序流程结构详解

简介: 这篇文章详细介绍了C++中程序流程的三种基本结构:顺序结构、选择结构和循环结构,包括if语句、三目运算符、switch语句、while循环、do…while循环、for循环以及跳转语句break、continue和goto的使用和示例。

一. 程序流程结构

C/C++支持最基本的三种程序运行结构:顺序结构、选择结构、循环结构

  • 顺序结构:程序按顺序执行,不发生跳转
  • 选择结构:依据条件是否满足,有选择的执行相应功能
  • 循环结构:依据条件是否满足,循环多次执行某段代码

1.1 选择结构

1.1.1 if语句

作用: 执行满足条件的语句

if语句的三种形式

  • 单行格式if语句
  • 多行格式if语句
  • 多条件的if语句
  1. 单行格式if语句:if(条件){ 条件满足执行的语句 } , 示例:

    int main() {
         
    
        //选择结构-单行if语句
        //输入一个分数,如果分数大于600分,视为考上一本大学,并在屏幕上打印
    
        int score = 0;
        cout << "请输入一个分数:" << endl;
        cin >> score;
    
        cout << "您输入的分数为: " << score << endl;
    
        //if语句
        //注意事项,在if判断语句后面,不要加分号
        if (score > 600)
        {
         
            cout << "我考上了一本大学!!!" << endl;
        }
    
        return 0;
    }
    
  2. 多行格式if语句:if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 }; , 示例:

int main() {
   

    int score = 0;

    cout << "请输入考试分数:" << endl;

    cin >> score;

    if (score > 600)
    {
   
        cout << "我考上了一本大学" << endl;
    }
    else
    {
   
        cout << "我未考上一本大学" << endl;
    }

    return 0;
}
  1. 多条件的if语句:if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}

示例:

    int main() {
   

    int score = 0;

    cout << "请输入考试分数:" << endl;

    cin >> score;

    if (score > 600)
    {
   
        cout << "我考上了一本大学" << endl;
    }
    else if (score > 500)
    {
   
        cout << "我考上了二本大学" << endl;
    }
    else if (score > 400)
    {
   
        cout << "我考上了三本大学" << endl;
    }
    else
    {
   
        cout << "我未考上本科" << endl;
    }

    return 0;
}

嵌套if语句:在if语句中,可以嵌套使用if语句,达到更精确的条件判断

案例需求:

  • 提示用户输入一个高考考试分数,根据分数做如下判断
  • 分数如果大于600分视为考上一本,大于500分考上二本,大于400考上三本,其余视为未考上本科;
  • 在一本分数中,如果大于700分,考入北大,大于650分,考入清华,大于600考入人大。

示例:

int main() {
   

    int score = 0;

    cout << "请输入考试分数:" << endl;

    cin >> score;

    if (score > 600)
    {
   
        cout << "我考上了一本大学" << endl;
        if (score > 700)
        {
   
            cout << "我考上了北大" << endl;
        }
        else if (score > 650)
        {
   
            cout << "我考上了清华" << endl;
        }
        else
        {
   
            cout << "我考上了人大" << endl;
        }

    }
    else if (score > 500)
    {
   
        cout << "我考上了二本大学" << endl;
    }
    else if (score > 400)
    {
   
        cout << "我考上了三本大学" << endl;
    }
    else
    {
   
        cout << "我未考上本科" << endl;
    }

    return 0;
}
1.1.2 三目运算符

作用: 通过三目运算符实现简单的判断

语法: 表达式1 ? 表达式2 :表达式3

解释:

如果表达式1的值为真,执行表达式2,并返回表达式2的结果;

如果表达式1的值为假,执行表达式3,并返回表达式3的结果。

示例:

int main() {
   
    int a = 10;
    int b = 20;
    int c = 0;

    c = a > b ? a : b;
    cout << "c = " << c << endl;

    //C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值

    (a > b ? a : b) = 100;

    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl;

    return 0;
}

总结:和if语句比较,三目运算符优点是短小整洁,缺点是如果用嵌套,结构不清晰

1.1.3 switch语句

作用: 执行多条件分支语句

语法:

switch(表达式)
{
   

    case 结果1:执行语句;break;
    case 结果2:执行语句;break;
    ...

    default:执行语句;break;
}

示例:

int main() {
   

    //请给电影评分 
    //10 ~ 9   经典   
    // 8 ~ 7   非常好
    // 6 ~ 5   一般
    // 5分以下 烂片

    int score = 0;
    cout << "请给电影打分" << endl;
    cin >> score;

    switch (score)
    {
   
    case 10:
    case 9:
        cout << "经典" << endl;
        break;
    case 8:
        cout << "非常好" << endl;
        break;
    case 7:
    case 6:
        cout << "一般" << endl;
        break;
    default:
        cout << "烂片" << endl;
        break;
    }

    return 0;
}

注意1:switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
注意2:case里如果没有break,那么程序会一直向下执行
总结:与if语句比,对于多条件判断时,switch的结构清晰,执行效率高,缺点是switch不可以判断区间

1.2 循环结构

1.2.1 while循环语句

作用: 满足循环条件,执行循环语句

语法: while(循环条件){ 循环语句 }

解释: 只要循环条件的结果为真,就执行循环语句

示例:

int main() {
   
    int num = 0;
    while (num < 10)
    {
   
        cout << "num = " << num << endl;
        num++;
    }

    return 0;
}

注意:在执行循环语句时候,程序必须提供跳出循环的出口,否则出现死循环

1.2.2 do…while循环语句

作用: 满足循环条件,执行循环语句

语法: do{ 循环语句 } while(循环条件);

**注意:**与while的区别在于do…while会先执行一次循环语句,再判断循环条件

示例:

int main() {
   
    int num = 0;

    do
    {
   
        cout << num << endl;
        num++;

    } while (num < 10);

    return 0;
}

总结:与while循环区别在于,do…while先执行一次循环语句,再判断循环条件

1.2.3 for循环语句

作用: 满足循环条件,执行循环语句

语法: for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }

示例:

int main() {
   

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
   
        cout << i << endl;
    }

    return 0;
}

注意:for循环中的表达式,要用分号进行分隔

1.2.4 嵌套循环

作用: 在循环体中再嵌套一层循环,解决一些实际问题

示例:

int main() {
   

    //外层循环执行1次,内层循环执行1轮
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
   
        for (int j = 0; j < 10; j++)
        {
   
            cout << "*" << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    system("pause");

    return 0;
}

1.3 跳转语句

1.3.1 break语句

作用: 用于跳出选择结构或者循环结构

break使用的时机:

  • 出现在switch条件语句中,作用是终止case并跳出switch
  • 出现在循环语句中,作用是跳出当前的循环语句
  • 出现在嵌套循环中,跳出最近的内层循环语句

示例1:

int main() {
   
    //1、在switch 语句中使用break
    cout << "请选择您挑战副本的难度:" << endl;
    cout << "1、普通" << endl;
    cout << "2、中等" << endl;
    cout << "3、困难" << endl;

    int num = 0;

    cin >> num;

    switch (num)
    {
   
    case 1:
        cout << "您选择的是普通难度" << endl;
        break;
    case 2:
        cout << "您选择的是中等难度" << endl;
        break;
    case 3:
        cout << "您选择的是困难难度" << endl;
        break;
    }

    return 0;
}

示例2:

int main() {
   
    //2、在循环语句中用break
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
   
        if (i == 5)
        {
   
            break; //跳出循环语句
        }
        cout << i << endl;
    }

    return 0;
}

示例3:

int main() {
   
    //在嵌套循环语句中使用break,退出内层循环
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
   
        for (int j = 0; j < 10; j++)
        {
   
            if (j == 5)
            {
   
                break;
            }
            cout << "*" << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}
1.3.2 continue语句

作用: 在循环语句中,跳过本次循环中余下尚未执行的语句,继续执行下一次循环

示例:

int main() {
   

    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
   
        if (i % 2 == 0)
        {
   
            continue;
        }
        cout << i << endl;
    }

    return 0;
}

注意:continue并没有使整个循环终止,而break会跳出循环

1.3.3 goto语句

作用: 可以无条件跳转语句

语法: goto 标记;

解释: 如果标记的名称存在,执行到goto语句时,会跳转到标记的位置

示例:

int main() {
   

    cout << "1" << endl;

    goto FLAG;

    cout << "2" << endl;
    cout << "3" << endl;
    cout << "4" << endl;

    FLAG:

    cout << "5" << endl;

    return 0;
}

注意:在程序中不建议使用goto语句,以免造成程序流程混乱

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