C语言入门——分支和循环

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C语言入门——分支和循环

一、if语句

C语言是结构化的程序设计语言，分别是顺序结构、选择结构、循环结构，C语言是能够实现这三种结构的，if、switch实现分支结构，使用for、while、do while实现循环结构。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为真，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，判断是否为奇数或者偶数

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);if (a % 2 == 1) printf("是奇数\n");elseprintf("是偶数\n");
}

1、分支中包含多条语句

默认在if 和else语句中默认都只控制一条语句，例如：

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);if (a >= 18)printf("成年了");printf("谈恋爱");//输入值不管是大于18还是小于18，谈恋爱都会打印在屏幕上//因为if只能控制一条语句，就是成年了，对于谈恋爱这条语句，是独立存在的//不管if的条件为真假都会被执行，如果要if控制两条语句，那就需要用{}将代码括起来return 0;
}

上⾯的代码，会发现输⼊的值不管是>=18 还是⼩于18，"谈恋爱” 都会打印在屏幕上。

这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，就是 printf(“成年了\n”); ，if语句为真，则打印成年了，
if语句为假，则不打印，对于 printf(“恋爱了\n”); 是独⽴存在的，不管if语句的条件的真假，都会被执⾏。那如果我们要if语句同时控制2条语句，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。如下：

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);if (a >= 18){printf("成年了\n");printf("谈恋爱\n");}else{printf("未成年\n");printf("不能谈恋爱\n");}return 0;
}

2、嵌套if

在if else 语句中，else可可以与另一个if语句连用，构成多重判断
例如：输入一个整数，判断输入的整数是0，还是正数或负数

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);if (a == 0){printf("是0");}else if (a > 0){printf("是正数");}else{printf("是负数");}return 0;
}

上面代码就是嵌套在前⾯的 else ⼦句中的，构成了嵌套的if语句。
再⽐如：要求输⼊⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；如果不是正数则输出不
是整数。

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);if (a >= 0){if (a % 2 == 0)//也是嵌套在 if 语句中的，构成了嵌套的 if 语句。printf("偶数");elseprintf("奇数");}elseprintf("是负数\n");return 0;
}

上⾯的的代码也是嵌套在 if 语句中的，构成了嵌套的 if 语句。

输⼊⼀个⼈的年龄,如果年龄<18岁，打印"少年"如果年龄在18岁⾄44岁打印"⻘年",如果年龄在45岁⾄59岁打印"中⽼年",如果年龄在60岁⾄89岁打印"⽼年",如果90岁以上打印"⽼寿星

int main() {int age = 0;scanf("%d", &age);if (age < 18){printf("少年");}else if(age<=44){printf("青年");}else if (age <= 59){printf("中老年");}else if (age <= 89){printf("老年");}else{printf("老寿星");}return 0;
}

3、悬空else问题

如果有多个if和 else,可以记住这样一条规则，else总是跟最接近的if匹配
⾸先从下⾯代码开始

int main() {int a = 0;int b = 2;if (a == 1)if (b == 2)printf("hehe\n");elseprintf("haha\n");return 0;
}

很多初学者，上来以判断 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。

为什么呢？
这就是悬空 else 的问题，如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， 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。
可以修改成这样：

int main() {int a = 0;int b = 2;if (a == 1){if (b == 2)printf("hehe\n");elseprintf("haha\n");}elseprintf("xixi");//只要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，
}

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。

4、多个关系运算符不宜连用。

1 i < j < k
连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式，不会报错，但是通常达不到想要的结果，
即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算，所以实际执⾏的是下⾯的
表达式。
1 (i < j) < k
上⾯式⼦中， i < j 返回 0 或 1 ，所以最终是 0 或 1 与变量 k 进⾏⽐较。如果想要判断变量 j
的值是否在 i 和 k 之间，应该使⽤下⾯的写法。
i < j && j < k
⽐如：我们输⼊⼀个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，输出⻘年。

int main() {int age = 0;scanf("%d", &age);if (18 <= age <= 36){printf("青年");}	

当我们输⼊10的时候，依然输出⻘年，如下图：

这是因为，我们先拿18和age中存放的10⽐较，表达式18<=10为假， 18<=age 的结果是0，再拿0和
36⽐较，0<=36为真，所以打印了 ⻘年 ，所以即使当age是10的时候，也能打印 ⻘年 ，逻辑上是有
问题，这个代码应该怎么写呢？这就涉及到了逻辑操作符中的与运算&&，下面我们来讲一下

5、逻辑操作符：&& , || , ！

逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。
• ! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。
• && ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。
• || ：或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。
逻辑反操作

① 与运算符&&

&&就是与运算符，也是并且的意思，&&是一个双目操作符，使用的方式是a&&b,&&两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有一个假，那整个表达式为假，那我们再用上面的代码重新写一次

int main() {int age = 0;scanf("%d", &age);if (age >= 18 && age <= 36)printf("青年");return 0;
}

②或运算符

||就是或运算符，也是或者的意思，||也是一个双目操作符，使用的方式是a||b,||两边的表达式只要有一个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假
⽐如：我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天，那么我们怎么使⽤代码体现呢？

int main() {int month = 0;scanf("%d", &month);if (month == 12 || month == 1 || month == 2){printf("是冬季");}return 0;
}

③逻辑取反运算符

改变单个表达式的真假

int main() {int a = 5;if (!a)//a=5,本来为真，所以可以输出hehe,但是加上逻辑反操作符后变为假，所以不输出{printf("hehe\n");}return 0;
}

二、switch语句

除了if语句，C语言还提供了swith语句实现分支结构，用于判断有多个结果的情况,
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。

switch (expression) {case value1: statementcase value2: statementdefault: 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。
例如：输⼊任意⼀个整数值，计算除3之后的余数

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);switch (a%3)//switch后的expression必须是整形表达式{case 0://case和后面的数字必须有空格，后面的值必须是整形常量表达式printf ("余数为0");break;//每一个case语句中的代码执行后，需要加上break，才能跳出这个switch语句//break非常重要，如果没有break语句，代码就会继续向下执行其他case语句中的代码case 1:printf("余数为1");break;case 2:printf("余数为2");break;}return 0;
}

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？

我们发现，3除以3本来余数是0，但是我们发现程序运⾏的结果多了良好⾏“余数是1”“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，代码会继续玩下执⾏，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
1，case2 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。

再来一个例子：输⼊1-5，输出的是“⼯作⽇”输⼊6 - 7，输出“休息⽇”

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);switch (a){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://使用switch语句的时候，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，要不就不做处理，要不就在switch语句中加入default字句printf("请输入1-7的数字\n");break;}return 0;
}

结束两种分支语句的学习

三、循环语句

1、while循环

int main() {int a = 1;while (a)//a=1，while后面的表达式满足条件，会一直死循环{printf("hehe");}return 0;
}

![在这里插入图片描述](.png

⾸先上来就是执⾏判断表达式，表达式的值为0，循环直接结束；表达式的值不为0，则执⾏循环语
句，语句执⾏完后再继续判断，是否进⾏下⼀次判断。

在屏幕上打印1~10的值:

int main() {int a= 1;while (a <= 10){printf("%d", a);a++;}return 0;
}

输⼊⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位:

int main() {int a = 0;scanf("%d", &a);while (a != 0){printf("%d ", a % 10);a = a / 10;}return 0;
}

1.要想得到n的低位，可以使用n%10的运算，得到的余数就是低位，如1234%10得到4。
2要想去掉n的低位，找出倒数第二位，则使用n/10的操作就可以去掉最低位，如：1234/10得到123，去掉了4，再用去掉低位后的值赋值给a，就是n=n/10。
3.那么此时去掉低位的n又会回到while继续循环，123%10得到3，123/10得到12，循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能得到所有的位

2、for循环

for 循环是三种循环中使⽤最多的， for 循环的语法形式如下：

for(表达式1；表达式2；表达式3)
语句

表达式1 ⽤于循环变量的初始化
表达式2 ⽤于循环结束条件的判断
表达式3 ⽤于循环变量的调整

首先执行表达式1初始化，然后进入表达式2判断，如果==0，就跳出循环，如果非0，就进入循环余军，执行完循环语句后，再来到表达式3，进行调整，调整后继续回到表达2进行判断，再根据是否非0来决定跳出循环或者是继续循环，继续判断，整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执⾏1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

用for循环打印1-10的数字

int main() {int a = 0;for (a = 1; a <= 10; a++)//先执行表达式1 i=1,然后进入表达式2，a如果小于等于10就进入循环//进入表达式3，给a的值+1，执行完后回到表达式2，若还是<=10则继续循环，若大于，就跳出{printf("%d\n ", a);}return 0;
}

3、while 和for循环的对比

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for 循环的三个部分⾮常集中，便于代码的维护，⽽如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就⽐较分散，所以从形式上 for 循环要更优⼀些。

4、do while 循环

在循环语句中do while使用的最少，它的语法句式如下：

do
(语句)
while(表达式)

do while循环中，会先执行一次语句，执行完语句后，在执行表达式，表达式为0，结束循环，非0，继续执行语句，这就是do while特殊的地方，do while语句中的循环体是一定会先执行一次的

打印1-10的值：

int main()
{int a = 1;do{printf("%d \n", a);a++;} while (a <= 10);return 0;
}

输⼊⼀个正整数，计算这个整数是⼏位数？：

int main() {int a = 0;int b = 0;scanf("%d", &a);do{b++;a = a / 10;} while (a);printf("%d", b);return 0;
}

5、break语句和continue语句

在循环执⾏的过程中，如果某些状况发⽣的时候，需要提前终⽌循环，这是⾮常常⻅的现象。C语⾔中提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应该到循环中的。
• break 的作⽤是⽤于永久的终⽌循环，只要 break 被执⾏，直接就会跳出循环，继续往后执
⾏。
• continue 的作⽤是跳过本次循环 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有所
差异的。

while循环中的break运用

int main() {int a = 0;while (a <= 10){if (a == 5)break;//当a=5的时候，循环就终止了，break的作用就是永久终止循环printf("%d", a);//输出结果是01234a++;}return 0;
}

for循环中的break运用

int main() {int a = 0;for (a = 0; a <= 10; a++){if (a == 5)break;//当a=5，中止循环printf("%d", a);}return 0;
}

do while循环中的break运用

int main() {int a = 0;do{if (a == 5)break;//当a=5，循环中止printf("%d", a);a++;} while (a <= 10);return 0;
}

可以看到，在三种循环中，break的运用和得到的结果都是差不多的，一旦符合条件，立马结束循环，下面我们要讲一下continue语句，这个语句在三种循环的运用中会有差异

while循环中continue的运用

int main() {int a=1;while (a <= 10){if (a == 5)continue;//当i=5,就跳过continue后面的代码，回到判断句进入循环//因为这里跳过了a++,所以导致a一直等于5无法增加，那么就会一直循环进入死循环//所以如果循环的调整是在continue后面，可能就会导致进入死循环printf("%d", a);a++;}
}

4后面的光标会一直闪动，说明进入了死循环（这里显示不出来光标）

for 循环中continue的运用

int main() {int a = 1;for (a = 1; a <= 10; a++) {if (a == 5)continue;//当i=5，跳过后面的代码，所以不输出5，得到的结果是1234678910//这就是和while有差异的地方，因为在for循环里面，循环的调整是在continue前面的printf("%d", a);    }return 0;
}

在这⾥我们也可以对⽐⼀下 while 循环和 for 循环中 continue 的区别：

do while 循环中continue的运用

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

得出的结果也是陷入死循环，因为循环的调整在continue后面，跳过了do.while 语句中的 break 和 continue 的作⽤和 while 循环中⼏乎⼀模⼀样

6、goto语句

C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。

int main() {printf("此处打印\n");goto a;printf("此处会被跳过");a:printf("跳过以后打印这里\n");return 0;
}

goto 语句如果使⽤的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执⾏流程，所以建议是能不⽤尽量不去使⽤；但是 goto 语句也不是⼀⽆是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出使⽤ goto 就⾮常的方便。

for(...)
{for(...){for(...){if(disaster)goto error;}}}
error://...

本来 for 循环想提前退出得使⽤ break ，⼀个 break 只能跳出⼀层 for 循环，如果3层循环嵌套就得使⽤3个 break 才能跳出循环，所以在这种情况下我们使⽤ goto 语句就会更加的快捷。