C语言 - 分支与循环
发布日期:2021-05-07 10:11:54 浏览次数:21 分类:技术文章

本文共 11346 字,大约阅读时间需要 37 分钟。

文章目录

一、前言

C语言是结构化的程序设计语言

1.顺序结构
2.选择结构
3.循环结构
生活中无非就是这三种结构:有的人照步就班,有的人面临选择,有的人循环往复
重点讲解选择语句和循环语句及拓展跳转语句

二、什么是语句

//1.C语言中由一个分号隔开的就是一条语句int main(){   	printf("hehe\n");	return 0;}

三、分支语句

1.if

语法结构:(表达式):表达式为真则执行,否则不执行;之前有讲过在C语言中0表示假,非0表示真

if(表达式)

  语句;


if (表达式)

  语句1;
else
  语句2;


if(表达式)

  语句1;
else if(表达式)
  语句2 ;
else
  语句3;

看代码:

#include
int main(){ int age=20; if(age>=18) printf("成年\n"); else printf("未成年\n"); printf("不能谈恋爱\n"); return 0;}

结果:

在这里插入图片描述
成年了还不能谈恋爱,那还得了
说明else没有权力管不能谈爱,这是一条独立的语句


//经过广大男同胞(额…现不包括未成年)的抗议,我们决定修正这条语句,看代码:

#include
int main(){ int age = 20; if (age >= 18) printf("成年\n"); else { printf("未成年\n"); printf("不能谈恋爱\n"); } //对于if、else有多条语句时,必须使用{};当然一条语句也可以使用{},也可以不使用}

结果:

1.
在这里插入图片描述
2.
在这里插入图片描述


看代码:

#include
int main(){ int age = 60; if (age < 18) printf("少年\n"); else if (18 <= age < 26) printf("青年\n"); //结果:青年 //世道变了——60岁的青年(我国的老龄化问题解决了?) //代码逻辑: //if(60<18) - 为假,不执行 //else if(18<=60<26) - 18<=68为真返回1 //else if(1<26) - 1<26为真执行 // printf("青年\n"); return 0;}

//不信谣,不传谣 —— 20世纪90年代以来,中国的老龄化进程加快,我国短时间还不能解决老龄化问题…额…跑题了。

//看代码 - 多分支

#include
int main(){ int age = 60; if (age < 18) printf("少年\n"); else if (age >= 18 && age <= 26) printf("青年\n"); else if (age >= 26 && age < 40) printf("中年\n"); else if (age >= 40 && age < 60) printf("壮年\n"); else if (age >= 60 && age <= 100) printf("老年\n"); else printf("老不死\n"); //这里使用了逻辑操作符&& //&&同真为真,其余为假 - 60<26为假,一边为假则为假 //||同假为假,其余为真 return 0;}

看代码 - 悬空else

#include
//问执行结果?int main(){ int a = 0; int b = 2; if (a == 1) if (b == 2) printf("hehe\n"); else printf("haha\n"); //理想中:第1个if和else对齐,它们俩是一对,if(0==1)为假,则执行else,打印haha //结果是不打印 - 就知道没这么简单 - 又是一个坑 //事实上if与else与对齐无关,而是else与最近的那个if匹配 //事实上编译器非常聪明 - 当你写else时它会与它最近的if对齐且匹配 - 注意在以后没有使用平台写代码时(例如:记事本),要注意代码的书写规范 return 0;}

在这里要重点强调代码的规范很重要,其次是代码风格;

有些同学写的代码
在这里插入图片描述
更有甚者
在这里插入图片描述
再牛x的编译器都救不了你
关于代码风格这里有一本书是值得去看的《高质量C/C++程序》


易淆点

一、
观察1、2代码:

1:

if (condition)
{
  return x;
}
return y;
2:
if (condition)
{
  return x;
}
else
{
  return y;
}

#include
int test1(){ if (1) { return 0; } return 1;}int test2(){ if (0) { return 0; } else { return 1; }}int main(){ test1(); test2(); //这两段代码本质上是一样的,但是书写形式不一样,所造成的代码风格也不一样 return 0;}

二、观察3、4代码:

3:

if (condition)
{
  printf(“hehe\n”);
}
printf(“haha\n”);
4:
if (condition)
{
   printf(“hehe\n”);
}
else
{
  printf(“haha\n”);
}

#include
void test3(){ if(1) { printf("hehe\n"); } printf("haha\n");}void test4(){ if(1) { printf("hehe\n"); } else { printf("haha\n"); }}int main(){ test3();//hehe haha test4();//hehe //这就是代码书写形式所带来的差异 return 0;}

三、观察5、6代码:

5:

int num = 1;
if (num ==5)
{
  printf (“hehe\n”);
}
6:
int num == 1;
if (5 == num)
{
  printf (“hehe\n”);
}

先看一个错误代码:

#include
int main(){ int num = 3; if (num = 5)//这里不想输出"hehe" - 因为少写了一个=;num被赋值5,为真 - 且编译器无报错现象 - 在以后写代码的过程中,这种代码错误是比较难发现的(输出的结果与预想不符 - 运行时错误) { printf("hehe\n"); } return 0;}

优化后:

#include
int main(){ int num = 3; if (5 == num)//以后在写这样的表达式时,尽量把数字写在左边;因为如果少写1个=的情况 - 5=num - err:左操作数必须是左值(语法错误) { printf("hehe\n"); } return 0;}

5、6代码功能是一样的,但经过上面两个代码的分析,6代码更规范


小试牛刀

判断一个数是否为奇数

int main(){   	int num = 15;	if (num % 2 == 1)	{   		printf("奇数\n");	}	return 0;}


2.switch

常常用于多分支的场景

switch (整型表达式)

{
   语句项;
}
语句项:
case 整型常量表达式:
   语句;
case 整型常量表达式:
   语句;
… …

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
… …
如果使用if…else if…else if的形式太过复杂
看代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
int main(){ int day = 0; //从键盘上输入一个数放到day变量里 scanf("%d", &day); //将day这个值放到表达式中(只能是整型) - day这个值会匹配到下面的case标签并执行标签下的语句 switch (day) { case 1: printf("星期一\n"); case 2: printf("星期二\n"); case 3: printf("星期三\n"); case 4: printf("星期四\n"); case 5: printf("星期五\n"); case 6: printf("星期六\n"); case 7: printf("星期天\n"); } //发现我们输入3 - 则包括星期三后面的内容也会被输出;输入4 - 则包括星期四后面的内容也会被输出;显然这不是我们想要的结果 return 0;}

改正后:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
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; } //注意:1.switch(整型表达式) //2.case 整型常量表达式: //3.字符是可以做为表达式的,因为它有对应的ASCII码值 //4.case中的整形常量表达式不能相同于其它case中的值 return 0;}

思考break是switch语句中必须有的吗?

如果1-5为工作日;6-7为休息日

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
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; } //显然break是根据需要来加的 //在最后一条标签的break还需要加吗? - 不加也不会影响,但是编程好习惯,还是加上 - 防止后期如果还要增加新的case标签时与上一个标签重叠 return 0;}

default子句:

就拿工作日的代码来说,输入一个9或者排除1-7之间的数字 - 这样的数字(错误的数字)有很多 - 我们不可能一一列举出来 - 这时就可以使用default子句

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
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; } //注意:1.switch里面并没有规定case标签顺序、default顺序 ,只要符合逻辑 //2.default子句也只能有一个 return 0;}

小试牛刀

#include
nt main(){ int n = 1; int m = 2; switch (n) { case 1: m++; case 2: n++; case 3: switch (n)//switch允许嵌套使用 { case 1: n++; case 2: m++; n++; break;//这一次break可能就让你与正确答案失之交臂的原因 - 在嵌套switch语句中使用break,break跳出的是自己所在的switch语句 } m++; break; default: break; } printf("m=%d,n=%d\n", m, n);//m=5,n=3 return 0;}

四、循环语句

1.while

while(表达式)

{
  循环语句;
}

在这里插入图片描述

看代码:在屏幕上打印1-10

#include
//硬核输出int main01(){ printf("1 2 3 4 5 6 7 8 9 10");//如果要打印1-100,甚至更多 - 那太麻烦了 return 0;}//循环输出int main02(){ //循环的起始是1,终止是10 int i = 1;//初始化部分 while (i <= 10)//判断部分 { printf("%d ", i); i++;//调整部分 } //三个部分任何一个部分发生变化,都会影响到循环 return 0;}

while循环中的break和continue

#include
int main01(){ int i = 1; while (i <= 10) { if (5 == i) { break; } printf("%d ", i); i++; } //结果是1 2 3 4 - 一旦满足条件break就永久跳出循环 return 0;}int main02(){ int i = 1; while (i <= 10) { if (5 == i) { continue; } printf("%d ", i); i++; } //结果是1 2 3 4 ... ... - 死循环 - continue的作用是跳过本次循环continue后面的代码,直接去while循环判断部分,进行下一次循环入口的判断 //这里造成死循环的原因是一旦5==5成立,则会跳过下面的代码(跳过了i++),回到while(i<=10) return 0;}

getchar和putchar

int main01(){   	//getchar可以从键盘读取一个字符 - 它的返回值是字符(所对应的ASCII码值);如果读取时遇到了错误或文件结束,则返回EOF	//putchar可以输出一个字符	//EOF - end of file - 文件结束标志 - 右击可以对EOF转到定义,发现EOF的值是-1 	int ch = getchar();	printf("%c\n", ch);	putchar(ch);	//发现它不管输入多少字符,只能输出一个	return 0;}//使用循环的方式让putchar能输出多个字符int main02(){   	int ch = 0;	while ((ch = getchar()) != EOF)	{   		putchar(ch);	}	//事实上getchar不是直接从键盘上读,而是在getchar与键盘之间的缓冲区读	//当输入"A回车"后 - 缓冲区其实存在两个字符 - 'A','\n'	//CTRL+Z - getchar就读取结束	return 0;}

getchar所应用的场景:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include
int main01(){ char password[20] = { 0 }; printf("请输入密码:>"); //对于数组的数组名本身就是一个地址 - 所以可以不用& scanf("%s", &password);//123456\n printf("请确认密码(Y/N):>"); int ch = getchar(); if (ch == 'Y') { printf("确认成功\n"); } else { printf("确认失败\n"); } //发现我们在输入密码回车后 - 程序并没有等待我们确认密码 - 而是直接确认失败 //我们都知道:scanf和getchar在读取数据时,是在输入缓冲区里读 //当我们输入123456\n时,scanf只会读取除\n以外的数据;这时输入缓冲区里还剩1个\n,getchar一看输入缓冲区里有内容,就直接拿走了;'\n'=='Y'为假,执行else return 0;}//改正后:int main02(){ char password[20] = { 0 }; printf("请输入密码:>"); scanf("%s", &password);//123456 abcdef\n printf("请确认密码(Y/N):>"); getchar();//清理缓冲区 - 把\n拿走 int ch = getchar(); if (ch == 'Y') { printf("确认成功\n"); } else { printf("确认失败\n"); } //这里我们输入123456 abcdef\n时发现它又停不下来了 //scanf这里只会把空格前面的字符读走,此时在缓冲区里还剩很多的字符 return 0;}//改正后的改正:int main03(){ char password[20] = { 0 }; printf("请输入密码:>"); scanf("%s", &password);//123456 abcdef\n printf("请确认密码(Y/N):>"); int temp = 0; while ((temp = getchar()) != '\n')//使用循环清理缓冲区里的多个字符 { ; } int ch = getchar(); if (ch == 'Y') { printf("确认成功\n"); } else { printf("确认失败\n"); } return 0;}

看代码:结果是什么

#include
int main(){ int ch = 0; while ((ch = getchar()) != EOF) { if (ch<'0' || ch>'9')//如果是非数字字符则执行continue跳过本次循环,再次判断;否则就输出 { continue; } else { putchar(ch); } } //这段程序的功能是只打印数字 return 0;}

2.for

for (表达式; 表达式; 表达式)

{
   循环语句;
}

在这里插入图片描述

已经学习了while循环了,为什么还要学习for循环?或者说while循环有什么缺陷?

#include
int main01(){ int i = 1;//初始化部分 //... //... while (i <= 10)//判断 { printf("%d ", i); } //... //... i++;//调整 //在未来写的代码越来越多的时候,这三个部分可能会隔的比较远,导致更改或阅读不方便 return 0;}//for循环很好的规避了这个问题 - 它把初始化、判断、调整三个部分放到了一个括号里//for(表达式; 表达式; 表达式)//for(初始化; 判断; 调整)//看代码:使用for循环打印1-10int main02(){ int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { printf("%d ", i); } return 0;}

for循环中的break和continue

#include
int main01(){ int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (5 == i) break; printf("%d ", i);//1 2 3 4 } //5==5为真,终止所在的for循环 return 0;}int main02(){ int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { if (5 == i) continue; printf("%d ", i);//1 2 3 4 6 7 8 9 10 } //这里并没有跳过调整部分i++,所以不会死循环;而while循环中的continue很可能会跳过调整部分,造成死循环 return 0;}

使用for循环的建议及注意

1.不可在for循环内修改循环变量,防止for循环失去控制

#include
int main(){ int i = 0; for (i = 1; i <= 10; i++) { printf("%d ", i); i = 5;// - err:死循环的原因 } return 0;}

2.建议for语句的循环控制变量的取值采用“前闭后开区间的写法”

#include
int main(){ int arr[10] = { 0 }; int i = 0; //不建议写成for(i=0;i<=9;i++) - 前闭后闭区间 - 并不是这种写法是错的 - 而是说可读性相对来说较差 for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0;}

3.for循环中关于定义初始化问题

#include
int main(){ //这里是把i定义到了for循环内部 for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", i); } //发现在VS2017中运行没有问题,其实这种写法是C++的语法。虽然可以运行,但是在其它平台上可能会造成跨平台的问题 return 0;}

for循环的一些其它形式

1.

#includ
int main() { //for循环的初始化、判断、调整都可以省略,语法是支持的 - 但不建议 //判断部分的省略 - 恒为真 - 死循环 for (;;) { printf("hehe\n"); } return 0;}

先看代码:共输出了多少“hehe”

#include
int main01(){ int i = 0; int j = 0; for (i = 0; i < 3; i++) { for (j = 0; j < 3; j++) { printf("hehe\n");//共打印9个"hehe" } } return 0;}//拿上面的代码来说:因为已经定义了i和j,所以将for循环里的i=0和j=0省略?int main02(){ int i = 0; int j = 0; for (; i < 3; i++) { for (; j < 3; j++) { printf("hehe\n");//共打印3个"hehe" } } //这里当i=0时,在内层循环输出3个“hehe”后;i=1,此时这里的j=3,并没有被重新初始化为0 return 0;}
#include
int main(){ int x, y; for (x = 0, y = 0; x < 2 && y < 5; ++x, y++) { printf("hehe\n");//输出2个“hehe” } return 0;}

小试牛刀 - 问循环循环多少次

int main(){   	int i = 0;	int k = 0;	for (i = 0, k = 0; k = 0; i++, k++)	{   		k++;	}	//因为k=0为假,所以不会进入到循环内部	return 0;}

3.do while

do

{
  语句;
}while(表达式);

在这里插入图片描述

这个语句很有个性比较喜欢先斩后奏 - 先执行后判断
打印1-10

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

do…while循环中的break和continue

#include
int main01(){ int i = 1; do { if (5 == i) break; printf("%d ", i);//1 2 3 4 i++; } while (i <= 10); return 0;}int main02(){ int i = 1; do { if (5 == i) continue; printf("%d ", i);//1 2 3 4...死循环 i++; } while (i <= 10); //当5==5为真时,它会跳过调整部分i++,到判断部分 return 0;}

do…while循环的特点:循环至少执行1次,使用的场景有限,所以不是经常使用

五、跳转语句

1.goto

c语言提供了可以随意滥用的goto语句和标记跳转的标号;从理论上goto语句是没有必要的,但是在某些场合还是有用的着的地方

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,这种情况break是不适合的。除此之外不建议使用goto
for (…)
{
  for (…)
 {
  for (…)
   {
    if (disaster)
     goto error;
   }
  }
}
注:goto语句只能在一个函数范围内跳转,不能跨函数

int main(){   	flag:	printf("hehe\n");	printf("haha\n");	goto flag;	//结果是死循环 - 这里goto定义了flag;当每次走到goto语句时它都会跳转到与flag匹配的地方	return 0;}
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