如果你从未接触过C语言, 那么我建议你先阅读前面的文章:
C语言的语句
C语言中, 语句是程序执行的基本单元, 以;结尾
前面的文章中, 已经遇见过最基础两种句式的:
表达式语句:
age = 20; age1 + age2; printf("Hello World\n");声明语句:
int age; int age1 = 20; // 特殊的声明语句, 定义 char str2[] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' }; // 特殊的声明语句, 定义
除此之外, C语言还规定有其他句式:
空语句:
; // 只一个 ; 分号, 单独为一个语句控制语句:
条件分支语句:
// if-elseif-else if (a > 0) { // 其他语句 } else if (a == 0) { // 其他语句 } else { // 其他语句 } // switch-case switch (a) { case 0: // 其他语句 break; case 1: break; default: break; }循环语句:
// for 循环 for (i = 0; i < 10; i = i + 1) { // 其他语句 } // while 循环 while (true) { // 其他语句 } // do-while 循环 do { // 其他语句 } while (true);跳转语句:
break; // 直接结束循环、switch-case continue; // 直接跳过当前循环, 进入下一轮循环 goto label; // 跳转到 label标签语句处 return; // 从函数中返回
标签语句:
label: // 其他语句 // 用于 goto 跳转
本片文章要重点介绍的是控制语句中的条件分支和循环语句
条件分支语句
条件分支语句, 是根据条件来选择执行分支的语句
什么是根据条件来选择执行分支呢?
意思是, 满足哪个条件, 就执行哪个条件对应的分支, 更书面一点表述: 哪个条件为真, 则执行此条件对应的分支
C语言中有两种条件分支语句“if-else if-else和switch-case`
但在具体介绍这两种条件分支语句之前, 还先要了解 C语言中 的条件是什么, 条件的满足是怎么样判断的? 即, 如何判断 条件的真假
条件 与 条件的真假
C语言提供有关系运算符和逻辑运算符来实现条件的判断:
关系运算符:
符号 使用 功能 ==a == b判断 a和b是否相等!=a != b判断 a和b是否不相等>a > b判断 a是否大于b<a < b判断 a是否小于b>=a >= b判断 a是否大于等于b<=a <= b判断 a是否小于等于b关系运算符, 用于判断变量或常量之间的关系是否成立, 成立则为真, 不成立则为假
逻辑运算符
符号 使用 功能 &&(逻辑与)表达式1 && 表达式2两个表达式必须全为真, 此表达式才为真 ||(逻辑或)表达式1 || 表达式2两个表达式只要有一个为真, 此表达式为真 !(逻辑非)! 表达式根据所作用表达式的真假, 转换真假 逻辑运算符, 用于组成复杂逻辑的条件判断表达式, 作用于其他表达式
需要额外说明的是:
&&(逻辑与)运算符, 只有左边的表达式为真时, 才会执行右边的表达式进行判断||(逻辑或)运算符, 如果左边的表达式为真, 右边的表达式将不会被执行
这两个性质非常的重要
C语言提供了这么多运算符用于条件和逻辑判断, 实际上表达式的真假却很简单
C语言中, 表达式为非零值(正数或负数)时即为真, 表达式为0时即为假
并且, C语言中, 当条件表达式为真时, 此表达式的值为1, 为假时, 此表达式的值为0
#include <stdio.h>
int main() {
printf("10 > 0: %d\n", 10 > 0);
printf("10 < 0: %d\n", 10 < 0);
return 0;
}
if-elseif-else
if条件分支的语法是这样的:
/* 单分支 */
if (条件) {
// 条件满足 会执行此分支
}
/* 双分支 */
if (条件) {
// 条件满足 会执行此分支
}
else {
// 条件不满足 会执行此分支
}
/* 多分支 */
if (条件1) {
// 条件1 对应的分支
}
else if (条件2) {
// 条件2 对应的分支
}
else if (条件3) {
// 条件3 对应的分支
}
else if (条件n) {
// 条件n 对应的分支
}
else {
// 如果以上条件 都不满足, 会执行的分支
}if条件分支的使用很简单, 但需要注意:
同一个条件语句块中, 条件分支是从上到下依次判断的, 且每一个条件分支的执行是互斥的, 即使存在多个条件满足的情况, 也只会执行第一个条件满足的分支
以代码为例:
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 10;
if (num < 0) {
printf("num < 0, num: %d\n", num);
}
else if (num > 0) {
printf("num > 0, num: %d\n", num);
}
else if (num == 10) {
printf("num == 10\n");
}
else if (num > 10) {
printf("num > 10, num: %d\n", num);
}
else {
printf("num == 0\n");
}
return 0;
}这段代码的执行结果为:
虽然num = 10同时满足了num > 0和num == 10两个条件
但是, 只执行了num > 0条件的分支, 可以证明各分支之间的执行是互斥的
switch-case
switch条件分支的语法是这样的:
switch (整型值) {
case 0:
// 分支内容
break;
case 1:
// 分支内容
break;
default:
// 分支内容
break;
}if条件分支的使用 比较灵活, 可以用于任何的条件表达式
而switch不同, switch则只用于整型值是否与特定值相等的判断, 即 switch ()的括号中只能是整型值
switch (整型值)括号中的整型值, 是与case 整型值中的整型值做相等判断的
如果相等, 则执行对应的分支; 如果不相等, 就不执行
如果switch中的整型值与所有case后的整型值均不相等, 且default分支存在, 则会去执行default分支
下面以代码为例:
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 3;
switch (num) {
case 0:
printf("num : 0\n");
break;
case 1:
printf("num : 1\n");
break;
case 2:
printf("num : 2\n");
break;
case 3:
printf("num : 3\n");
break;
default:
printf("default num : %d\n", num);
break;
}
return 0;
}
可以看到, num = 3就执行了switch (num)-case 3的分支
switch正确的使用并不复杂, 不过有几个点需要特别注意一下:
switch括号中只能是一个整型值, 不支持其他类型的数据case后的整型值必须是整型常量, 且在同一个switch条件分支必须唯一break;通常是必须的, 通常用于执行完匹配的case分支后跳出整个switch结构如果不使用
break;, 程序会继续执行后续的case分支, 直到遇到break;或switch结束这个现象被称为
case穿透以代码为例:
#include <stdio.h> int main() { int num = 1; switch (num) { case 0: printf("num : 0\n"); case 1: printf("num : 1\n"); case 2: printf("num : 2\n"); case 3: printf("num : 3\n"); default: printf("default num : %d\n", num); break; } return 0; }这段代码的执行结果是:
可以看到, 在匹配到
case 1之后, 在遇到break;或switch结束之前, 按顺序执行了之间的所有case分支
break;关键词只能在switch和循环语句中使用, 作用是跳出所处结构
循环语句
从字面意思理解, 循环语句可以实现语句的循环执行
事实也确实如此
C语言中, 循环语句有三种for循环 while循环和do-while 循环
for循环
for循环的语法是这样的:
for (part1; part2; part3) {
// 循环体, 即 要循环执行的内容
}首先, 比较容易理解的是循环体, 循环体就是需要循环执行的语句, 没有额外的语法限制
然后就是for (part1; part2; part3)的三个part:
part1, 是开始循环之前会自动执行一次的语句即, 首次循环之前, 会首先自动执行一次且仅执行一次的语句, 通常用于循环控制变量的初始化
part2, 是循环继续执行的条件表达式如果,
part2这个表达式为真, 循环就继续执行如果,
part2这个表达式为加, 循环就结束part3, 是每次循环结束之后, 会自动执行的语句part3的语句, 在每次for循环完成之后, 都会执行一次通常用于修改循环控制变量, 以控制
for循环结束
用代码最方便理解:
#include <stdio.h>
int main() {
for (int index = 0; index < 5; index = index + 1) {
printf("the index: %d\n", index);
}
return 0;
}
可以看到, 循环体一共执行了5次
从int index = 0(part1)开始, 每次执行循环体之后, 执行index = index + 1(part3), 直到index = 5时, 不满足index < 5(part2)循环结束
while循环
while循环的语法是这样的:
while (条件) {
// 循环体
}while循环相对比较简单, 只要条件成立, 循环体就执行
需要注意的时, 循环控制变量要在while循环之前就定义好, 循环控制操作通常在循环体内执行
举个简单的例子:
#include <stdio.h>
int main() {
int index = 0;
while (index < 5) {
printf("the index: %d\n", index);
index = index + 1;
}
return 0;
}执行结果为:
与上面for循环的例子执行结果是一样的
实际上, 这两个例子(for和while循环的例子)可以看作是等价的
do-while循环
do-while循环与while循环很相似, 语法是这样的:
do {
// 循环体
} while (条件);与while循环相同, do-while循环, 只要条件为真, 循环就继续执行
与while循环不同的是, do-while循环总是先执行一次循环体, 之后再进行条件判断
同样举一个简单的例子:
#include <stdio.h>
int main() {
int index = 1;
do {
printf("the index: %d\n", index);
} while (index < 1);
return 0;
}这段代码的执行结果为:
可以看到, 即使index初始值为1, 且do-while循环中的条件是index < 1, 循环体依旧执行了一次
这可以说明, do-while循环确实总是先执行一次循环体, 之后再进行条件判断