引言:
C 语言作为一门通用编程语言,以其简洁、高效和强大的功能而闻名。程序的核心在于控制流程,而分支和循环结构正是 C 语言中实现这一目标的重要工具。它们能够根据条件选择执行不同的代码块,或者重复执行相同的代码块,从而实现各种复杂的控制语句。
控制语句 用于控制程序的执行流程,以实现程序的各种结构方式 (C语言支持三种结构:顺序结构、选 择结构、循环结构) ,它们由特定的语句定义符组成,C语言有九种控制语句。 可分成以下三类:
1. 分支语句: if语句 、 switch语句 ;
2. 循环语句: for语句 、 while语句 、 do-while语句 ;
3. 转向语句: break语句 、 continue语句 、 return语句、 goto语句 。
本文将深入探讨 C 语言中分支、循环和转向语句的原理和应用,并通过实例代码演示其用法,帮助您更好地理解并掌握 C 语言编程,提升您的编程能力。
一、分支语句
分支结构允许程序根据条件的真假选择执行不同的代码块。C 语言中主要有两种分支结构:
1. if 语句
if 语句是最基本的分支结构,它根据条件的真假执行相应的代码块。
语法结构:
//1.if if(判断条件) 语句;//判断条件为真则执行此代码 //2.if-else if(判断条件) 语句1;//判断条件为真则执行语句1 else 语句2;//判断条件为假则执行语句2 //3.多分支 if(判断条件1) 语句1;//判断条件1为真,则执行语句1 else if(判断条件2) 语句2;//判断条件1为假,但判断条件2为真,则执行语句2 else 语句3;//判断条件1、2都为假,则执行语句3
注:
①在if结构中可以没有else,不能只有else而没有if
②if与else if表示互斥条件,if等价于else if,所以可以不跟else
③if结构中可以在if中嵌套,也可以在else中嵌套
示例:
2. switch 语句
switch 语句用于根据多个可能的情况选择执行不同的代码块。
语法结构:
switch (表达式) { case 常量表达式1: 当表达式等于常量表达式1时执行的代码; break; case 常量表达式2: 当表达式等于常量表达式2时执行的代码; break; ... default: 当表达式不等于任何 case 中的常量表达式时执行的代码; }
在switch语句中,我们没办法直接实现分支,搭配break使用才能实现真正的分支。
break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。
注:
①switch语句属于匹配性选择,因此要求匹配条件是常量、变量或具有确定值的表达式
②case选项没有先后顺序之分,default与case选项也没有先后顺序之分
③ default类似于集合中的补集
当在switch中做出选择时,匹配完选项,若不需要继续匹配,则添加break
示例:
二、循环语句
循环结构允许程序重复执行相同的代码块,直到满足某个条件为止。C 语言中主要有三种循环结构:
1. for 循环
for 循环是一种常见的循环结构,它允许程序重复执行代码块,直到满足指定的条件。
语法结构:
for (初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) { 循环体; }
注:
①循环的执行顺序:初始化表达式->条件表达式->循环体->更新表达式 ->条件表达式->循环体->更新表达式
②or循环中的";"不可省略
示例:
2.while循环
while 循环根据条件的真假重复执行代码块。
语法结构:
while (条件表达式) { 循环体; }
示例:
3. do-while 循环
do-while 循环至少执行一次循环体,然后根据条件的真假决定是否继续执行。
语法结构:
do { 循环体; } while (条件表达式);
注:
①while循环注重循环条件的判断,do...while循环更注重循环体的执行(无论条件如何都执行一次)
②do...while循环,while后有";"
示例:
三、转向语句
转向语句允许程序跳转到指定的代码块执行。
1.break 语句
break 语句用于跳出当前循环或 switch 语句以结束当前循环。
示例:
2.continue 语句
continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分,直接进入下一次循环。
示例:
3.return语句
return 语句是函数中用于返回值的控制语句。它不仅可以用来返回函数计算的结果,还可以用来结束函数的执行,从而跳转到函数调用的地方。在main函数遇到return表示程序结束。
示例:
4.goto语句
goto 语句用于无条件跳转到程序中的指定标签。
①跳转格式
goto <标签名>; 语句块; <标签名>:
注:
①遇到goto <标签名>,程序会直接跳转到<标签名>处继续向下执行
②<标签名>符合标识符命名规则
③goto <标签名>后为";",单独<标签名>后为":"
示例:
②循环格式
<标签名>: 语句块; goto <标签名>;
注:
①遇到goto <标签名>,程序会直接跳转到<标签名>处继续向下执行,但由于单独<标签名>在程序上方,因此会构成循环
②goto构成的循环,只能使用return和goto跳出
示例: C语言中goto语句不可滥用,从理论上 goto语句是没有必要的,实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。
但是某些场合下goto语句还是用得着的,最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构的处理过程。
例如:一次跳出两层或多层循环。
多层循环这种情况使用break是达不到目的的。它只能从最内层循环退出到上一层的循环。
goto语言真正适合的场景如下:
for(...) for(...) { for(...) { if(disaster) goto error; } } … error: if(disaster) //处理错误情况
总结
分支、循环和转向语句是 C 语言中控制程序流程的重要工具,它们能够实现各种复杂的逻辑控制。理解并掌握它们的用法,可以帮助我们写出更高效、更灵活的程序,提升编程能力。