大家好,我是anduin,没错我回来了。由于考试的缘故,导致鸽了很久,从今天开始,我会带大家一起继续学习C语言。今天带来的内容是分支和循环语句的知识点部分,话不多说,我们这就开始。如有错误,还请多多指正。
1. 什么是语句?
C语言中可分为以下五类:
- 表达式语句
- 函数调用语句
- 控制语句
- 复合语句
- 空语句
而在这一部分我们着重介绍的是控制语句
:
控制语句是用于控制程序的执行流程,以实现程序的各种结构方式,他们有特定的语句定义符组成。
对其进行分类:
- 分支语句(条件判断语句):
if语句、switch语句
; - 循环语句:
while语句、for语句、do while语句
; - 转向语句:
break语句、continue语句、return语句、goto语句
2. 分支语句
在初识C语言中,我们初步了解过分支语句,接下来我们对其内容进行逐步讲解。
2.1 if语句
2.1.1语法结构
if语句的语法结构可以分为单分支
、双分支
和多分支
,随着分支数的增加,对于内容的筛选也更加严格。
//单分支
if(表达式)
语句;
---------
//双分支
if(表达式)
语句1;
else
语句2;
---------
//多分支
if(表达式1)
语句1;
else if(表达式2)
语句2;
else
语句3;
2.1.2 样例
#include<stdio.h>
int main()
{
int score = 0;
scanf("%d", &score);
if(score<60)
printf("不及格\n");
else if (score >= 60 && score < 70)
printf("及格\n");
else if (score >= 70 && score < 85)
printf("良好\n");
else
printf("优秀\n");
return 0;
}
运行结果:
分析:当我们相对考试成绩做一个较为细致的划分,我们可以使用多分支,当输入成绩后,当数据符合条件时,这个语句就会被执行,一旦符合了一个条件,那么这个分支语句中其他的部分就不会被执行,例如输入89,那么不符合条件的语句就不会被执行,会直接执行else后所对应的语句。
我们不难看出随着分支的增加,这个语句所具有的功能所可以判定的条件也会增加。
2.1.3 常见误区
1. 表达式书写
if/else if后的条件可千万不能写成
60<=score<70
的形式,这个表达式的执行顺序为先执行60<=score这个表达式,例如我们输入59,那么这个表达式就会执行,结果为假,这个表达式就变成了0<70,为真,就会执行对应语句,但是59是并不符合条件的,这就与我们的初衷背道而驰了,所对于数学上的一些思想并不完全适用于C语言中。
2. 执行多语句
在分支语句的某一个条件中,想要输出多条语句
怎么办?将其放入编译器中看看:
分析:在后面直接加上想要执行的语句,发现报错了,原因是分支语句默认只执行一条语句;
如果想要执行多条语句,那么可以用如下方法:
int main()
{
int score = 0;
scanf("%d", &score);
if (score < 60)
{
printf("不及格\n");
printf("请继续努力\n");
}
else
printf("及格\n");
return 0;
}
如果条件成立,要执行多条语句,应该使用
代码块
,一对{ }
就是一个代码块。
3.悬空else
#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;
}
这个代码的结果是什么?让我们测试一下:
答案出乎意料,是空语句这是什么原因呢?
分析:首先我们可以看到一个变化,当我们把代码复制到编译器中,它的
对齐发生了改变
。在分支语句中,else匹配符合就近原则
,默认与靠近的if进行匹配,那么这个if和else就是第一个if的子语句,第一个条件判断都没通过,那么还谈什么执行后面的分支语句呢?
所以该代码的结果为空。
所以养成良好的编码风格尤其重要,我们可以写成这样让别人能读懂,读明白,让代码更加优美:
#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;
}
Tips
:对于第一段代码,可能大家会有疑惑,if后面不是默认执行一条语句吗,这里是不是多条语句呢?这里其实是一条语句,因为这段代码不是执行if就是执行else,本质还是一条语句。(这也说明了if…else语句可以嵌套使用)。
2.1.4 良好的if书写形式
层次分明
:在每个分支后都习惯性用代码块来包括语句,使代码可读性高,清晰明了。
if(condition)
{
return x;
}
else
{
return y;
}
常量左置
:习惯性地将常量写在左边,避免判断(==)写成赋值(=)而引起的错误,让代码及时报错,形成严谨的风格。
int num = 1;
if(5 == num)
{
printf("anduin\n");
}
2.2 switch语句
2.2.1语法结构
switch(整形表达式)
{
语句项;
//case 整形常量表达式:
//语句;
}
当接收的数据和case后的整形常量表达式
相匹配时,就会执行对应的语句。
warning
:表达式必须为整形
。
2.2.2 样例
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
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");
}
return 0;
}
让我们看一下实际效果:
代码并没有达到我们想实现的效果,这是为什么?因为它没有固定的出口
,他只能一直执行,直到结束,这时就有必要了解一下break语句。
2.2.3 break语句
switch语句中,整形表达式的值只决定从哪里进入
语句,并不会规定从哪里跳出
语句,这时我们可以用break
语句来跳出整个switch语句,例如:
#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;
default:
printf("输入错误\n");
break;
}
return 0;
}
运行结果:
总的来说就是case决定入口,break决定出口。
2.2.4 default子句
如果表达式的值和所有的case标签的值都不匹配
怎么办?所有的语句会被跳过
,输出空语句
。
这时我们可以用上段代码中出现的default
子句来解决。
让我们测试一下:
我们达到了预期结果。
default子句可以写在任意case标签可以出现的位置
,简单来说,就算写在开头位置也可以。
当switch表达式的值不匹配
所有的case标签的值时,default子句后面的语句就会执行,每个
语句只能出现一条
default子句。
这里anduin建议大家习惯性地把default子句写在语句末尾处
且最好在子句结尾
加上break
,
设想一下,如果default子句被写在了开头
,但是他没有加break
,那么结果会如何?
运行结果:
这并不是我们想得出的结果,所以考虑美观和准确性,我还是比较倾向于写在语句的末尾处。
总的来说default子句的存在不是必须的,但是是一个锦上添花的存在。
2.2.5 小试牛刀
下列程序输出结果是什么?
#include <stdio.h>
int 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;
}
case 4:
m++;
break;
default:
break;
}
printf("m = %d, n = %d\n", m, n);
return 0;
}
分析:这里用到了switch的嵌套,n为1,那么就从case 1进入语句,由于break并不存在,所以依次往下执行,当到达case 3时,m = 3,n = 2,进入case 3所包含的switch语句,执行case 2,m,n进行自增后结束此开关语句,随后进入case 4,此时m = 4,n = 3,最后经过case 4后跳出循环,此时打印的值为m = 5,n = 3.
2.3 一句话总结
分支少,条件连续用if…else语句;分支多,条件层次多,且表达式为整形,用switch语句。
3. 循环语句
3.1 while循环
3.1.1 语法结构
while(表达式)
循环语句;
while后的表达式结果为真
,那么就进入循环语句,循环语句执行后继续判断真假,然后往复,当表达式结果为假,那么就结束循环。
3.1.2 样例
实现打印1-10:
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i <= 10)
{
printf("%d ", i);
i++;//自增条件
}
return 0;
}
运行结果:
注意这段代码i++
必不可少,由于表达式恒<=10,所以一直为真,那么就会一直循环,可不敢丢这个条件啊。
3.1.3 while循环的break和continue
1.break语句
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while (i <= 10)
{
if (5 == i)
break;
printf("%d ", i);
i++;
}
return 0;
}
在循环中只要遇到
break
,就停止后期的所有的循环,直接终止循环
。while中的break是用于永久终止循环的。
在这里当i = 5时,遇到了break循环就被终止了,因此只打印1 2 3 4
2.continue语句
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while (i <= 10)
{
if (5 == i)
continue;
printf("%d ", i);
i++;
}
return 0;
}
运行结果:
、、
乍一看好像没什么问题,但是这个程序并没有结束,它陷入了死循环
,为什么?
continue适用于
终止本次循环
的,也就是continue后的代码不会被执行,直接跳转
到while语句的判断部分
,进行下一次循环的入口判断。
这里continue当i = 5时跳过本次循环,然后重新回到判断条件i<=10处,然后再跳出循环往复,形成了死循环。
3.2 for循环
我们自己观察不难发现while循环中具有着三个必须条件,就拿上段代码来说,int i = 1(初始化部分
),i<=10(判断部分
),i++(调整部分
),由于while循环的风格,三者偏离较远,调整代码时有一定的困难。
而for循环完美解决了这个缺点,for循环的条件相对集中,使用效率也比较高。
3.2.1 语法结构
for( 表达式1; 表达式2; 表达式3)
循环语句;
表达式1
表达式1为初始化部分,用于初始化循环变量的。
表达式2
表达式2为条件判断部分,用于判断循环什么时候终止。
表达式3
表达式3为调整部分,用于循环结构的调整。
3.2.2 样例
依然实现打印1-10:
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(int i = 1; i <= 10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
首先会执行i=1,然后判断条件是否成立,成立则进入循环体,再i++,再进行判断,再执行,在++,直到判断条件不成立,随后终止循环。
3.2.3 for循环的break和continue
1.break
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(int i = 1; i <= 10; i++)
{
if(5 == i)
break;
//continue;
printf("%d ", i);
}
}
运行结果:
和while循环中相同,当执行遇到break
时,会终止循环
。
2. continue
运行结果:
和while循环的continue的结果有所不同
,但原理还是相同的,continue
是终止本次循环
,那么continue后的语句就不执行了,由于这里的调整语句并不在continue下方,所以会直接i++在进行判断,只不过跳过了i = =5这个状况了。
3.2.4 对于for循环的一些建议
建议1
不可在for循环中修改循环变量,防止for循环失去控制
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(int i = 1; i <= 10; )
{
if(5 == i)
continue;
printf("%d ", i);
i++;
}
}
例如随意改变调整部分的位置,从而导致原本能实现的功能没实现。
原本可以打印1 2 3 4 6 7 8 9 10的代码,被弄成了死循环
。
这不是自找麻烦吗?
for循环规定它是怎么样的,就按照规定写,不要另辟蹊径,以主流为准。
建议2
采用前闭后开的写法
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)//前闭后开
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
相当于[ 0 , 10)
的写法,至于这样写的原因,是因为我们大多数时候用这种写法可以明确
地看出这个循环执行次数
,例如10 - 0,我们很明确的可以看出这个循环执行十次,但是对于其他情况下左闭右闭的方法会更为合适,就是看需求!
3.2.5 小试牛刀
下列程序循环次数为几次?
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int k = 0;
for(i = 0, k = 0; k = 0; i++, k++)
k++;
return 0;
}
条件判断部分:k = 0是一个赋值,每次都把k赋值为0,表达式结果为0,结果为假,循环次数为0次。
3.3 do…while()循环
3.3.1 语法结构
do…while循环由于其结构,至少会执行一次
。
也正因为其特性,所以应用场景较少。
do
循环语句;
while(表达式);
3.3.2 样例
实现打印1-10:
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
//1-10
do
{
printf("%d ",i);
i++;
}while(i<=10);
return 0;
}
3.3.3 do…while循环的break和continue
1.break
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
//1-10
do
{
if(5 == i)
break;
//continue;
printf("%d ",i);
i++;
}while(i<=10);
return 0;
}
break
终止循环
,打印结果为1 2 3 4
2.continue
continue打印1 2 3 4,i此时等于5,continue
跳过本次循环
,i没有进行自增,而是直接跳转到条件判断部分,条件恒成立,于是死循环
。
3.4 一句话总结
循环语句各有优势,在使用循环时要再三思考,哪个比较契合题目,用最优的方法,得出最优的结果。
4. goto语句
goto语句是一个不常使用的语句。
goto运用不当可能会带来许多麻烦,但是合理的使用goto语句,可以达到预想不到的结果。
4.1 语法结构
goto语句也称为无条件转移语句
,其一般格式如下:
语句标号:
goto 语句标号;
我们可以把语句标号
看作一个传送门
,每遇到语句标号就会跳转到相应的语句标号处,执行语句标号下的语句,遇到语句标号时继续跳转,循环往复…
4.2 样例
#include<stdio.h>
int main
{
again:
printf("hello anduin\n");
goto again;
return 0;
}
看这个例子,again
就是所谓的语句标号
,当程序运行时,首先打印,然后跳转到相应的语句标号,也就是在打印上方的again处,继续打印,这个程序就是来回打印"hello anduin"这句话,也可以看做一个死循环
。
既然是循环,那么可以写成循环的形式,所以goto
语句是可以用别的方式实现的。
4.3 goto语句的缺点
- goto语句可能会使代码
可读性降低
,毕竟传送门
可以随处存在 - goto
不能跨函数
使用。只能在本函数
内使用,应用范围小 - goto语句可以被
其他方式实现
,不可替代性低
4.3 goto语句的优点
大家可能觉得goto语句副作用这么多,它还有存在的必要嘛,要知道每个语句都是有它的优点的,goto语句也不例外。
goto
语句在处理跳出多层嵌套循环
时,具有着巨大的优势。
比如碰到一个多重嵌套的循环,我们在循环过后依然需要执行相关代码,不能退出函数,但是用break
有需要用很多层,过程繁琐。
这时,使用goto
语句,让这些问题都迎刃而解。
样例:
for(...)
{
for(...)
{
for(...)
{
if(disaster)
break;
}
break;
}
break;
}
…
if(disaster)
看如下情况,单单跳出循环就使用了3次break
,是不是过于繁琐了?
我们看看用goto
如何解决:
for(...)
{
for(...)
{
for(...)
{
if(disaster)
goto error;
}
}
}
…
error:
if(disaster)
一个goto,问题迎刃而解,这就是它的优点。
4.4 小试牛刀
用goto语句写一个关机小程序(只要程序运行起来,电脑在一分钟内关机,如果输入我是猪取消关机,否则强制关机)
思路:我们知道在电脑中是可以通过指令对其进行关机的,如shutdown -s -t,-s用来设置关机,-t是用来设置关机的时间,而取消关机的指令为shutdown -a。
在C语言程序中,我们可以使用system()函数来执行系统命令,从而达到关机和取消关机的目的。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main()
{
char input[] = {
0};
system("shutdown -s -t 60");//设置关机
again:
printf("请注意,你的电脑将在一分钟内关机,输入我是猪,就取消关机\n");
scanf("%s", input);
//判断
if(strcmp(input,"我是猪")==0)
{
system("shutdown -a");//取消关机
}
else
{
goto again;//再给一次机会
}
return 0;
}
运行结果:
还等什么,快去和你的好朋友分享这段能增进友谊的代码吧!(bushi)。
4.5 一句话总结
每个语句都有自己的作用,用好goto语句,使它发挥属于自己的优势。
5. 结语
以上就是分支和循环语句的知识部分,后续我会基于对这部分内容的理解,对一些题目进行讲解。
如果觉得anduin写的还不错的话,还请一键三连哦!
希望我的文章能对你有帮助,我们下篇文章见~