C语言学习笔记—程序流程控制

前言 

•  在C语言中，共有三大常用的程序结构：

1. 顺序结构：代码从前往后依次执行，没有任何“拐弯抹角”，不跳过任何一条语句，所有的语句都会被执行到。
2. 选择结构：也叫分支结构。代码会被分成多个部分，程序会根据特定条件（某个表达式的运算结果）来判断到底执行哪一部分。
3. 循环结构：程序会重新执行同一段代码，直到条件不再满足，或者遇到强行跳出语句。

条件分支语句

• 关系运算符： 

1. 在C语言中，0代表false，非0代表true。在C语言的运算符优先级分类详见下链接：https://blog.csdn.net/qq_34935373/article/details/88036824

   关系运算符	含  义	数学中的表示
   <	小于	<
   <=	小于或等于	≤
   >	大于	>
   >=	大于或等于	≥
   ==	等于	=
   !=	不等于	≠

2. 在六个关系运算符中，<、<=、>、>=的优先级相同，高于==和!=，==和!=的优先级相同。

• 逻辑运算符：

1. 在C语言中，我们一般将零值称为“假”，将非零值称为“真”。逻辑运算的结果也只有“真”和“假”，“真”对应的值为 1，“假”对应的值为 0。

   运算符	说明	结合性	举例
   &&	与运算，双目，对应数学中的“且”	左结合	1&&0、(9>3)&&(b>a)
   ||	或运算，双目，对应数学中的“或”	左结合	1||0、(9>3)||(b>a)
   !	非运算，单目，对应数学中的“非”	右结合	!a、!(2<5)

2. 逻辑运算符和其它运算符优先级从低到高依次为：赋值运算符(=) < &&和|| < 关系运算符 < 算术运算符 < 非(!)。 

• if-else语句：

1. if 和 else 是两个新的关键字，if 意为“如果”，else 意为“否则”，用来对条件进行判断，并根据判断结果执行不同的语句。由于if else 语句可以根据不同的情况执行不同的代码，所以也叫分支结构或选择结构总结起来，if else 的结构为：

   if(判断条件){
       语句块1
   }else{
       语句块2
   }

2. 如果语句块中只有一个语句，也可以省略{ }。
3. 有的时候，我们需要在满足某种条件时进行一些操作，而不满足条件时就不进行任何操作，这个时候我们可以只使用 if 语句。也就是说，if else 不必同时出现。
4. if else 语句也可以多个同时使用，构成多个分支，形式如下：

   if(判断条件1){
       语句块1
   } else  if(判断条件2){
       语句块2
   }else  if(判断条件3){
       语句块3
   }else  if(判断条件m){
       语句块m
   }else{
        语句块n
   }

5. if 语句也可以嵌套使用，例如：

   #include <stdio.h>
   int main(){
       int a,b;
       scanf("%d %d",&a,&b);
       if(a!=b)
       {
           if(a>b) 
               printf("a>b\n");
           else 
               printf("a<b\n");
       }else{
           printf("a=b\n");
       }
       return 0;
   }

6. if 语句嵌套时，要注意 if 和 else 的配对问题。C语言规定，else 总是与它前面最近的 if 配对。

• switch与break，default：

1. switch 是另外一种选择结构的语句，用来代替简单的、拥有多个分枝的 if else 语句，基本格式如下：

   switch(表达式)
   {
       case 整型数值1: 语句 1; break;
       case 整型数值2: 语句 2; break;
       ......
       case 整型数值n: 语句 n; break;
       default: 语句 n+1; break;
   }

2.  case 后面必须是一个整数，或者是结果为整数的表达式，但不能包含任何变量。如下：

3. case 1+2: printf("..."); break;  //正确
   case 'A': printf("..."); break;  //正确，字符和整数可以相互转换
   case 'A'+1: printf("..."); break;  //正确，字符和整数可以相互转换
   case 9.5: printf("..."); break;  //错误，不能为小数
   case a: printf("..."); break;    //错误，不能包含变量
   case a+1: printf("..."); break;  //错误，不能包含变量

4. default 不是必须的。当没有 default 时，如果所有 case 都匹配失败，那么就什么都不执行。

• 条件运算符：

1. 语法格式为：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
2. 条件运算符是C语言中唯一的一个三目运算符，其求值规则为：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为整个条件表达式的值，否则以表达式3的值作为整个条件表达式的值。条件表达式通常用于赋值语句之中。如：

   c = (a > b) ? a : b;    //如果a大于b，则c等于a，否则，c等于b

3. 条件运算符的优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符。如上述程序段的括号可以省去。
4.  条件运算符?和：是一对运算符，不能分开单独使用。
5. 条件运算符的结合方向是自右至左。例如下面2个程序段等价：

   a>b ? a : c>d ? c : d;
            <=>
   a>b ? a : ( c>d ? c : d );

•  goto：

1. goto语句是一种无条件转移语句，使用格式为：

   goto  语句标号;

2. goto语句通常不用，主要因为它将使程序层次不清，且不易读，但在多层嵌套退出时，用goto语句则比较合理。

循环语句

•  while与do while循环：

1. while循环一般形式为：

   while(表达式)
   {
       语句块;
   }

2. while循环规则：先计算“表达式”的值，当值为真（非0）时， 执行“语句块”；执行完“语句块”，再次计算表达式的值，如果为真，继续执行“语句块”……这个过程会一直重复，直到表达式的值为假（0），就退出循环，执行 while 后面的代码。
3. do while循环一般形式：

   do
   {
       语句块；
   }while(表达式);

4. do while循环规则：先执行“语句块”，然后再判断表达式是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。因此，do-while 循环至少要执行一次“语句块”。

• continue与break：

1. continue 语句的作用是跳过循环体中剩余的语句而强制进入下一次循环。continue语句只用在 while、for 循环中，常与 if 条件语句一起使用，判断条件是否成立。
2. 当 break 关键字用于 while、for循环时，会终止循环而执行整个循环语句后面的代码。break 关键字通常和 if 语句一起使用，即满足条件时便跳出循环。
3. break与continue的对比：break 用来结束所有循环，循环语句不再有执行的机会；continue 用来结束本次循环，直接跳到下一次循环，如果循环条件成立，还会继续循环。

• for循环：

1. 一般形式为：

   for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
   {
       语句块；
   }

2. 规则：“表达式1”仅在第一次循环时执行，以后都不会再执行，可以认为这是一个初始化语句。“表达式2”一般是一个关系表达式，决定了是否还要继续下次循环，称为“循环条件”。“表达式3”很多情况下是一个带有自增或自减操作的表达式，以使循环条件逐渐变得“不成立”。一般形式也可写为：

   for(初始化语句; 循环条件; 自增或自减)
   {
       语句块；
   }

3. for 循环中的“表达式1（初始化条件）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3（自增或自减）”都是可选项，都可以省略（但分号;必须保留）。
4. “表达式1”可以是初始化语句，也可以是其他语句。如：

   i = 0;
   for( sum=0; i<=100; i++ )  sum=sum+i;

5. “表达式1”和“表达式3”可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。如：

   for( i=0,j=100; i<=100; i++,j-- )  k=i+j;

6. “表达式2”一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值或字符，只要其值非零，就执行循环体。如：

   for( i=0; (s=getchar())!='\n'; i+=s );

• 循环嵌套：

1. 在C语言中，if-else、while、do-while、for 都可以相互嵌套。所谓嵌套（Nest），就是一条语句里面还有另一条语句，例如 for 里面还有 for，while 里面还有 while，或者 for 里面有 while，while 里面有 if-else，这都是允许的。