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【C语言】分支与循环语句（基础知识详解）

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我是靠谱客的博主 可爱雪糕，最近开发中收集的这篇文章主要介绍【C语言】分支与循环语句（基础知识详解），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

本篇前言：C语言是结构化的程序设计语言！而所有的结构又可大致分为三种，分别是：顺序结构，选择结构，循环结构。
顺序就是从前往后，从上到下，我们的写好的程序就是按顺序从第一行起被一行一行的编译的
选择也叫分支，是同一时间点面对问题时，有不同的选择，我们选其一而行
循环是指程序进入了一段不断重复的路，可能会一直在此循环往复，也可以打破循环，继续前进。
在顺序执行的程序中，分支中可能有循环，循环中也可能有分支。分支和循环是让我们的代码变得多姿多彩的关键技能！
画图解释如下：

下面，重点来细说选择结构和循环结构。
在C语言中，分支语句有if语句和switch语句；循环语句有while语句，for语句，do while 语句；还有不同于分支和循环的goto语句。

文章目录

    • 分支语句
    • 循环语句
    • goto语句

分支语句

1.if-else 语句
if-else语句就是由if、else（、else if）组成的语句块。它是分支语句的一种，也是我们写出选择结构必须掌握的语句。我在这里不厌其烦的把if-else语句分成了三种：单if语句、if-else双分支语句、if - else if - else多分支语句。
1）单if语句：即只有if的分支语句
语法

if(条件表达式)
{
执行的语句；
}

代码案例

#include<stdio.h>
int main()
{
	int age = 20;
	if (age > 18)
	    printf("可以考驾照n");
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
代码分析：由于age=20,20>18,if后()里的条件判断为真，所以执行语句printf(“可以考驾照n”);
注：能否进入if语句得看if后的（）中的值为真还是为假，为真则执行该语句，为假不执行。

知识总结：
1.C语言中if后的条件判断：非零为真，零为假
2.不加大括号时if仅与其后最近的一条语句配对（较易理解，不多说啦）

2）if-else 双分支语句
双分支语句其实就是判断题，非if即else
给出语法：

if(条件表达式）
{
执行的语句1；
}
else
{
执行的语句2；
}

条件表达式为真，执行if后语句，条件表达式为假，执行else后语句
代码案例：

#include<stdio.h>
  int main()
  {
	  int age = 0;
	  scanf("%d",&age);
	  if (age >= 18)
		  printf("adultn");//成年
	  else
		  printf("nonagen");//未成年
  }

运行结果
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
3)if - else if - else多分支语句
多分支语句就是将判断题变成了多选题
给出语法：

if(条件表达式1）
{
执行的语句1；
}
else if(条件表达式2)
{
执行的语句2；
}
…
else if(条件表达式n)
{
执行的语句n;
}
else
{
执行的语句n+1；
}

条件表达式1为真则执行语句1，条件表达式2为真则执行语句2，以此类推，条件表达式n为真，执行语句n; 如果，以上的n个条件都不满足，执行else下的语句n+1。
代码案例

int main()
{
	int score = 80;
	if (score >= 0 && score < 60)
		printf("挂科n");
	else if (score >= 60 && score < 70)
		printf("中等n");
	else if (score >= 70 && score <= 90)
		printf("良好n");
	else if (score >= 90 && score <= 100)
		printf("优秀n");
	else
		printf("成绩出错n");
}

运行结果
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

注：在写if/esle if后面（）中的判断语句时，初学者容易常出的错误
例1：（判断语句书写不规范问题）
将

if (score >= 0 && score < 60)

容易写成

if (0 <= score < 60)

如果我们这么写，我们来测试一下程序的结果是什么（假设成绩是80）
在这里插入图片描述很明显发生了错误，但是为什么呢，老师看你不爽？
原因： if (0 <= score < 60) 的逻辑是：先执行“0 <= score”，score为80，所以表达式“0 <= score”为真，表达式的结果就是1，然后“1 < 60”这个表达式也是真，所以if后()内的表达式值为1，直接打印了“挂科”。切记以后不要写出这样的错误语法。

例2
将

if (20 == a)

写成

if (20 = a)

这样程序就会直接报错
在这里插入图片描述

例3：（悬空else的匹配问题）
看这段代码

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	if (a == 20)
		if (b == 20)
			printf("%d", b);
	else
		printf("%d", a);
    return 0;
}

结果是什么都不打印，是不是与你想象中的不一样，原因是else默认与离自己最近的未匹配的if匹配。上面的程序书写风格不好，在我们的编程软件（Visual Studio 2019）上这段代码实际上会被自动的排版成下面这种形式

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	if (a == 20)
		if (b == 20)
			printf("%d", b);
		else
			printf("%d", a);
	return 0;
}

所以代码风格很重要。
建议：适当的使用{ }可以使代码逻辑更清楚。

2.switch语句
switch语句是一种适用于处理多分支的语句
给出语法：

switch （整形表达式）
{
case 整形常量表达式1：
语句1；
case 整形常量表达式2：
语句2；
}

switch后面的()内是整形表达式，就是说这个表达式结果的数据类型必须是整形，case后面的表达式是整形常量表达式，就是说这个表达式不仅结果必须是整形，而且结果必须是常量。
这个语法我们这样理解：switch的英文意思是开关，那么switch后面整形表达式的值代表的就是这个开关在哪里被打开，也就是说这个整形表达式的值决定了整个switch程序块的入口
例如下代码

int main()
{
	int day = 3;
	switch (day)
	{
	case 1:
		printf("工作n");
	case 2:
		printf("工作n");
	case 3:
		printf("工作n");
	case 4:
		printf("工作n");
	case 5:
		printf("工作n");
	case 6:
		printf("休息n");
	case 7:
		printf("休息n");
	}
	return 0;
}

结果为
在这里插入图片描述
从上面的程序中就可以看出，程序是从上往下的，从这个入口（day = 3，也就是case 3）开始，一行一行的执行。但是光是这样，switch是做不到分支的功能的，所以我们还需要一个出口，这里就要用到break。
break关键字
break充当的是switch程序块出口的角色。break是一个关键字，作用是让程序读到它时跳出自己当前所在的子程序。这样，程序块就被分划成了不同的部分，我们才能实现分支的功能，效果如下

int main()
{
	int day = 6;
	switch (day)
	{
	case 1:
		printf("工作n");
		break;
	case 2:
		printf("工作n");
		break;
	case 3:
		printf("工作n");
		break;
	case 4:
		printf("工作n");
		break;
	case 5:
		printf("工作n");
		break;
	case 6:
		printf("休息n");
		break;
	case 7:
		printf("休息n");
		break;
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述
程序从case 6入口进入，然后读了一句printf(“休息n”)，再读到break出口出选择程序块
小建议：swtich语句块的最后一项不管加不加break都可以跳出程序，但是编程的好习惯是加上，这样便于以后别人或我们修改程序增添case。
default子句
default子句和if-else中的else作用类似，都是将前面所有情况的补集作为自己的触发条件，也就是说前面的所有情况的条件判断都为假就执行它,而且它和else一样，并不是必须得存在。由于是所有情况的补集，所以default和else都至多只能出现一次。

小结：
switch的入口是case ，出口是break。
break；直接跳出switch语句，不执行后续操作
default：当case中所有的整型变量表达式均不满足时，执行default中的语句，default可以写在任意case语句可以出现的位置，没有顺序可言，没有强规定将default只能放到前面或后面。（不过一般习惯将default放到后面）

3.分支语句的嵌套
分支语句也就是if语句和switch语句，都是可以嵌套的。所谓分支嵌套就是在分支中再加入分支，这样我们就可以描述相对比较复杂的情况。
if-else语句嵌套

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 0;
	if (a == 1)
	{
		printf("上大学n");
		printf("你是否要努力学习？（1/0）：");
		scanf("%d", &b);
		if (b == 1)
			print("找到好工作n");
		else
			printf("放飞自我，毕业即失业n");
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述
switch嵌套

#include <stdio.h>
int main() {
	int x = 3;
	int y = 3;
	switch (x % 2) {
	case 1:
		switch (y)
		{
		case 0:
			printf("first");
		case 1:
			printf("second");
			break;
		default: printf("hello");
		}
	case 2:
		printf("third");
	}
	return 0;
}

结果为
在这里插入图片描述

循环语句

循环语句就是一些语句重复执行多次。C语言中的循环结构有三种常见的语句，分别是while、for、do-while循环，他们大同小异，结构上基本都分为初始化部分、条件判断部分、调整部分，下面一起来学习一下。

1）while循环语句
语法：

while（表达式）
{
循环语句；
}
其他语句

解释:当表达式的值为真（非零）时；就重复执行循环语句，直到表达式的值为假（零），则跳出循环，执行其他语句。
例如我们实现：在屏幕上打印1-10的数字。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;//初始化部分
	while (i <= 10)//条件判断部分
	{
		printf("%d ", i);//循环体
		i++;//调整部分
	}
	return 0;
}

结果为：
在这里插入图片描述
while语句中的break和continue
接下来看一下while循环的执行流程图：
在这里插入图片描述
break在while循环中的作用：由图我们可以看出，当当循环中遇到break时，就会停止后期的所有循环，直接终止循环。
例：

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;//永久终止循环
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

结果：
在这里插入图片描述
所以，while中的break是用于永久终止循环的。

continue在while循环中的作用：continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中的continue后边的代码不会再执行，而是直接跳转到while语句的判断部分，进行下一次循环的入口判断。
例：

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

结果：
在这里插入图片描述
解释：即当i=5的时候，后面的语句直接跳过，再回到判断语句中继续执行，此时 i 还是为5，继续跳过，这样下去就一直死循环下去。

2）for循环语句
语法：

for（表达式1,；表达式2；表达式3）
循环语句；

其中表达式1为初始化部分，用于初始化循环变量；表达式2为条件判断部分，用于判断循环时候终止；表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
例：使用for循环在屏幕上打印1-10的数字

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1/*初始化*/; i <= 10/*判断部分*/; i++/*调整部分*/)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

结果：
在这里插入图片描述
for语句中的break和continue
接下来看for循环的流程执行图：
在这里插入图片描述
我们发现在for循环中也可以出现break和continue，它们的意义和在while循环中的是一样的。但还是存在些差异；具体例子如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
从上面代码及结果可见，在for循环中，当程序遇到break时，直接跳出循环，终止循环；当遇到continue时，跳过后面的语句，到达调整部分，执行调整语句后再到判断部分继续执行程序。

此外，关于for语句还有一些建议：
1、不可以在for循环体内修改循环变量，防止for循环失去控制。
2、建议for语句的循环控制变量的取值采用“前闭后开区间”写法。
关于变量的写法：
（提倡第一种写法，容易理解且判断部分的数字有特殊意义，即代表循环的次数）

//前闭后开的写法
int i0;
for(i=0;i<10;i++)
{}

//两边都是闭区间
for(i=0;i<=9;i++)
{}

下面在看一下一些for循环的变种
变种1：
在这里插入图片描述
出现这种死循环结果的原因是：当始化部分和调整部分省略时，程序不进行初始化，和后续的调整；而当判断部分省略时，则程序认为判断部分恒为真，所以程序会一直运行下去。

变种2:
在这里插入图片描述
以上我们可以看出，for循环的控制变量是允许有2个变量存在的，但当有2个变量存在时，需格外谨慎才不会出错。

3）do-while()循环语句
语法：

do
循环语句；
while（表达式）；

循环执行流程图如下：
在这里插入图片描述

程序逻辑：先执行一次循环语句，在进行条件判断是否继续循环。与for和while循环的区别在于do-while语句至少可以循环一次。
案例如下：

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

在这里插入图片描述
do-while循环使用场景有限，总体使用频率看：for循环>while循环>do-while循环。所以理解前两种循环后，do-while循环就会很容易理解，这里就不做多的详解啦。
关于do-while循环中continue和break的应用和前面while、for循环中的应用原理一样，这里就不多赘述。（查上述流程执行图就可理解看懂）

goto语句

goto语句的使用方法：
goto语句相当于一个传送门，可以直接改变代码执行的逻辑，即可以直接跳到目标代码去执行。但它如一把双刃剑，用得好编程效果很不错，滥用就会自废武功。
语法如下：

goto 标记名称;

标记名称：其他语句；

举例运用一下goto语句

int main()
{

		int age = 0;
	again:
		scanf("%d", &age);
		if (age < 18 && age >= 1)
			printf("未成年n");
		else if (age >= 18 && age <= 121)
			printf("成年n");
		else
		{
			printf("输入错误,请重新输入n");
			goto again;
		}
	return 0;
}

在这里插入图片描述
我们输入180的时候，执行else里的语句，先执行printf(“输入错误,请重新输入n”)然后执行goto again，again在程序最开始，所以我们可以重新输入然后继续进行选择判断。

从理论上goto语句是没必要的，在实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。但是在某些场合下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。这种情况下用break是达不到目的的，因为break只能跳出一层循环，即只能从最内层循环退出到上一层循环。
goto语句真正适合的场景案例如下：

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

可见在类似于上述的程序中，运用一个goto语句，就能直接跳出多层循环，此种方法就比较简洁。但需格外注意，goto语句只能在一个函数范围内跳转，不能跨函数。

自此，第一篇讲解结束，如有不详细或者不周到的地方，望大家指正！

最后

以上就是可爱雪糕为你收集整理的【C语言】分支与循环语句（基础知识详解）的全部内容，希望文章能够帮你解决【C语言】分支与循环语句（基础知识详解）所遇到的程序开发问题。

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