分支和循环语句
博客主页： 嗨害嗨
系列专栏： 【C语言–大佬之路】
博客说明: 希望通过分享自己所学的一些知识，能对大家能有所帮助，同时达到巩固知识的目的。希望大家可以给博主一些建议，有些内容可能不够详细，博主会在后续不断改进
1.什么是语句？
示例：C语句可分为以下五类：
- 表达式语句
- 函数调用语句
- 控制语句
- 复合语句
- 空语句
本章后面介绍的是控制语句。
控制语句用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式（C语言支持三种结构：顺序结构、选择结构、循环结构），它们由特定的语句定义符组成，C语言有九种控制语句。
可分成以下三类： - 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
- 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
- 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句。
结 构 { 顺 序 结 构 选 择 结 构 循 环 结 构 结构\left\{\begin{matrix}顺序结构\\选择结构\\循环结构\end{matrix}\right. 结构⎩⎨⎧顺序结构选择结构循环结构
循 环 执 行 语 句 { d o w h i l e 语 句 w h i l e 语 句 f o r 语 句 循环执行语句\left\{\begin{matrix}do while语句\\while语句\\for语句\end{matrix}\right. 循环执行语句⎩⎨⎧dowhile语句while语句for语句
转 向 语 句 { b r e a k 语 句 g o t o 语 句 c o n t i n u e 语 句 r e t u r n 语 句 转向语句\left\{\begin{matrix}break语句\\goto语句\\continue语句\\return语句\end{matrix}\right. 转向语句⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧break语句goto语句continue语句return语句
2.分支语句（选择结构）
2.1 if语句
那if语句的语法结构是怎么样的呢？
语法结构：
if(表达式)
语句;
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;
代码如下（示例）：
#include <stdio.h>
//代码1
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("未成年\n");
}
}
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("未成年\n");
}
else
{
printf("成年\n");
}
}
//代码3
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("少年\n");
}
else if(age>=18 && age<30)
{
printf("青年\n");
}
else if(age>=30 && age<50)
{
` printf("中年\n");
}
else if(age>=50 && age<80)
{
printf("老年\n");
}
else
{
printf("老寿星\n");
}
}
解释一下：
如果表达式的结果为真，则语句执行。
在C语言中如何表示真假？
0表示假，非0表示真。
如果条件成立，要执行多条语句，应该怎样使用代码块呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
if(表达式)
{
语句列表1；
}
else
{
语句列表2；
}
return 0; }
这里的一对 { } 就是一个代码块。
2.1.1 悬空else
当你写了这个代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 2;
if(a == 1)
if(b == 2)
printf("hehe\n");
else // 【这里else前应该加tab键】
printf("haha\n");
return 0; }
改正：
//else总与最近的if匹配
//上述代码else前应该加Tab键
//适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。
//代码风格很重要
#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; }
else的匹配：else是和它离的最近的if匹配的。
2.1.2 if书写形式的对比
//代码1
if (condition) {
return x; }
return y;
//代码2
if(condition) {
return x; }
else
{
` return y; }
//代码3
int num = 1;
if(num == 5) { // ==是不可少的，写一个是给变量赋值
printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if(5 == num) { //建议使用这种写法，如果少写=，编译器会报错
printf("hehe\n");`
//代码2和代码4更好，逻辑更加清晰，不容易出错。
//建议使用 if(5 == num) 这种写法，如果少写=，编译器会报错
//==是不可少的，写一个是给变量赋值
2.1.3 练习
- 判断一个数是否为奇数
- 输出1-100之间的奇数
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if (num % 2 == 1)
printf("奇数\n");
else
printf("偶数\n");
return 0;
}
2.2 switch语句
switch语句也是一种分支语句。
常常用于多分支的情况。
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
输入4，输出星期四
输入5，输出星期五
输入6，输出星期六
输入7，输出星期日
如图写成 if…else if …else if 的形式太复杂，那我们就得有不一样的语法形式。
这就是switch 语句:
switch(整型表达式) {
语句项； }
需要注意后面表达式的类型
而语句项是什么呢？
//是一些case语句：
//如下：
case 整形常量表达式:
语句;
2.2.1 在switch语句中的 break
case决定入口，break决定出口，直接跳出循环
在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支。
比如：
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
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;
}
return 0; }
并不是所有的case后都要加上break
当我们想达到如下结果时
- 输入1-5，输出的是“weekday”;
- 输入6-7，输出“weekend”
我们的代码就应该这样实现了：
#include <stdio.h>
//switch代码演示
int main()
{
int day = 0;
switch(day)
{
case 1：
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("weekday\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("weekend\n");
break;
}
return 0; }
const int n = 1；
需要注意的是const修饰的是常变量，本质上是变量，所以不能用case
break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。
编程好习惯
在最后一个 case 语句的后面加上一条 break语句。
（之所以这么写是可以避免出现在以前的最后一个 case 语句后面忘了添加 break语句）。
2.2.2 default子句
如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配怎么办？
如：上面的代码如果输入9，那程序就什么也不会输出，就是所有的语句都被跳过而已。程序并不会终止，也不会报错，因为这种情况在C中并不认为是个错误。
但是，如果你并不想忽略不匹配所有标签的表达式的值时该怎么办呢？
你可以在语句列表中增加一条default子句，把下面的标签
default：
写在任何一个case标签可以出现的位置。
当 switch 表达式的值并不匹配所有 case 标签的值时，这个 default 子句后面的语句就会执行。
所以，每个switch语句中只能出现一条default子句。
但是它可以出现在语句列表的任何位置，而且程序会像执行一个case标签一样执行default子句。
编程好习惯
在每个 switch 语句中都放一条default子句是个好习惯，甚至可以在后边再加一个 break 。
2.2.3 练习
#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; }
输出结果为m=5 n=3
可知switch语句支持嵌套
switch语句如果进行嵌套，嵌套里的break只会跳出里边循环不会跳出外边循环
3. 循环语句
- while
- for
- do while
3.1 while循环
我们已经掌握了，if语句：
if(条件)
语句;
当条件满足的情况下，if语句后的语句执行，否则不执行。
但是这个语句只会执行一次。
由于我们发现生活中很多的实际的例子是：同一件事情我们需要完成很多次。
那我们怎么做呢？
C语言中给我们引入了： while 语句，可以实现循环。
//while 语法结构
while(表达式)
循环语句;
while语句执行的流程：
"expr"表达式
”stmt“循环语句
比如我们实现：
在屏幕上打印1-10的数字
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0; }
上面的代码已经帮我了解了 while 语句的基本语法，那我们再了解一下：
3.1.1 while语句中的break和continue
- break介绍
//break 代码实例
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
break;
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0; }
这里的break的作用是终止循环
这里代码输出的结果是：
1 2 3 4
总结：
- break在while循环中的作用：
其实在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环，需要注意如果多个循环嵌套，break只跳出它所在的循环。
所以： - while中的break是用于永久终止循环的。
- continue介绍
//continue 代码实例1
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
continue;//继续，跳过本次continue后面的部分。直接去进行下一次的入口判断，也就是从while开始
// continue是跳过一次循环
// break是直接跳出程序
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0; }
这里代码输出的结果是：
1 2 3 4 5
//continue 代码实例2
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
i = i+1;
if(i == 5)
continue;
printf("%d ", i);
}
return 0; }
这里代码输出的结果是：
1 2 3 4 6 7 8 9 10
总结:
通过上述代码的对比可知i=i+1/i++的位置不同所输出的结果也会有所不同
continue在while循环中的作用就是：
continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中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
为了方便下面的学习，这里需要了解一下getcher的基础知识：
getcher（获取字符）
如果读取成功，返回的是读到的字符
如果遇到文件末尾或者遇到错误，这时会返回EOF 相当于-1（end of file）文件结束标志
与之对应的是putchar（打印）
代码演示：
int main()
{
int ch = getchar();
putchar(ch);
return 0;
}
再看几个代码：
//代码什么意思？
//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
int ch = 0;// 字符的ASCL码值是整型，所以用int型
while ((ch = getchar()) != EOF)
putchar(ch);
return 0; }
如图，输入A,回车，光标直接跳到了第三行，涉及了一些缓存区读取的问题，下面我们就会展开介绍
这里的代码适当的修改是可以用来清理缓冲区的.`在这里插入代码片`
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch = '\0';
while ((ch = getchar()) != EOF)
{
if (ch < '0'|| ch > '9')//
continue;
putchar(ch);
}
return 0; }
//这个代码的作用是：只打印数字字符，跳过其他字符的、
上面代码作用是打印数字字符,可在ASCLL码表中查阅
如图数字字符只有0–9
- 下面是关于清理缓存区的详解
如上缓存区有多个字符，那么该如何清理缓存呢？
下面对如上代码进行了调整
3.2 for循环
我们已经知道了while循环，但是我们为什么还要一个for循环呢？
首先来看看for循环的语法：
3.2.1 语法
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，用于判断循环时候终止。
表达式3
表达式3为调整部分，用于循环条件的调整。
实际的问题：
使用for循环 在屏幕上打印1-10的数字。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
//for(i=1/*初始化*/; i<=10/*判断部分*/; i++/*调整部分*/)
for(i=1; i<=10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0; }
现在我们对比一下for循环和while循环。
int i = 0;
//实现相同的功能，使用while
i=1;//初始化部分
while(i<=10)//判断部分
{
printf("hehe\n");
i = i+1;//调整部分
}
//实现相同的功能，使用for
for(i=1; i<=10; i++) {
printf("hehe\n");
}
可以发现在while循环中依然存在循环的三个必须条件，但是由于风格的问题使得三个部分很可能偏离较远，这样查找修改就不够集中和方便。所以，for循环的风格更胜一筹；for循环使用的频率也最高。
3.2.2 break和continue在for循环中
我们发现在for循环中也可以出现break和continue，他们的意义和在while循环中是一样的。
但是还是有些差异：
//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(i=1; i<=10; i++)
{
if(i == 5)
break;
printf("%d ",i);
}
return 0; }
//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(i=1; i<=10; i++)
{
if(i == 5)
continue;
printf("%d ",i);
}
return 0; }
3.2.3 for语句的循环控制变量
建议：
- 不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制。
- 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。
int i = 0;
//前闭后开的写法
for(i=0; i<10; i++)
{}
//两边都是闭区间
for(i=0; i<=9; i++)
{}
3.2.4 一些for循环的变种
#include <stdio.h>
int main()
{
//代码1
for(;;)
{
printf("hehe\n");
}
//for循环中的初始化部分，判断部分，调整部分都是可以省略的，但是省略掉判断部分，就意味着判断恒为真，即死循环，所以不建议初学时省略，容易导致问
题。
//代码2 打印100次
int i = 0;
int j = 0;
//这里打印多少个hehe?
for(i=0; i<10; i++)
{
for(j=0; j<10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
100个
//代码3
int i = 0;
int j = 0;
//如果省略掉初始化部分，这里打印多少个hehe?
for(; i<10; i++)
{
for(; j<10; j++)
{
printf("hehe\n");
}
}
10个
//代码4-使用多余一个变量控制循环
int x, y;
for (x = 0, y = 0; x<2 && y<5; ++x, y++)
{
printf("hehe\n");
}
return 0; }
注意：循环变量是可以是多个变量来控制的，
3.2.5 练习：
//请问循环要循环多少次？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int k = 0;
for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
k++;
return 0; }
输出 0
`上述代码判断部分进行了赋值``
3.3 do…while()循环
3.3.1 do while语句的语法：
do
循环语句;
while(表达式);
3.3.2 执行流程
3.3.3 do语句的特点
循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
do
{
printf("%d ", i);//do后面默认只跟一条语句，多条语句需要加{}，不加会报错
i=i++;
}
while(i<=10);
return 0; }
代码执行结果如下：
这里打印了1-10
需要注意的是：do后面默认只跟一条语句，多条语句需要加{}，不加会报错
3.3.4 do while循环中的break和continue
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
do
{
if(5 == i)//非常好的代码风格
break;
printf("%d ", i);
i=i+1;
}while(i<=10);
return 0; }
代码演示：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
do
{
if(5 == i)
continue;
printf("%d ", i);
i=i+1;
}while(i<=10);
return 0; }
代码演示：
如果想要输出1-10中除5以外的数字，该怎样写程序呢？
到这里三个循环语句就都介绍完了，为了能够熟练运用，下面让我带大家来做一些练习题
3.4 练习
- 计算 n的阶乘。
阶乘：10的阶乘是从1一直乘到10，其他数字算法一致
代码如下
#include<stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int i = 0;
int ret = 1;
for (i = 1; i <= n; i++)
{
ret = ret * i;
}
printf("%d\n",ret);
return 0;
}
2 计算 1!+2!+3!+……+10!
如图计算了3的阶乘，输出的结果错误!
下面的内容就是上面图片中的正确代码
但是这种解法使程序变得复杂
算每一个数的阶乘都从1开始累乘
然后进行相加
后面将介绍哟中比较简单的程序
int main()
{
int n = 0;
int i = 0;
int ret = 1;
int sum = 0;
for(n=1;n<=10;n++)
{
ret = 1;
for (i = 1; i <= n; i++)
{
ret = ret * i;
}//计算阶乘
sum = sum + ret;
}
printf("%d\n",ret);
return 0;
}
如果已经计算了3的阶乘，那么4的阶乘不就是3的阶乘乘上4吗
- 在一个有序数组中查找具体的某个数字n。（讲解二分查找,）
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int left = 0;
int right = sz - 1;
int k = 7;
while (left <= right)
{
int mid = (left + right) / 2;
if (arr[mid] < k)
{
left = mid + 1;
}
else if (arr[mid] > k)
{
right = mid - 1;
}
else
{
printf("找到了，下标是：%d\n", mid);
break;
}
}
if (left > right)
printf("找不到\n");
return 0;
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int left = 0;
int right = sz - 1;
int k = 0;
scanf("%d", &k);
while (left <= right)
{
//int mid = (left + right) / 2;
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] < k)
{
left = mid + 1;
}
else if (arr[mid] > k)
{
right = mid - 1;
}
else
{
printf("找到了，下标是：%d\n", mid);
break;
}
}
if (left > right)
printf("找不到\n");
return 0;
}
上述方法若数字太大，会对结果有一定影响，通过下面简单修改可以减少误差
4 编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚
//look at me!!!!!!!!!
//###################
//l#################!
//lo###############!!
//loo#############!!!
//..
//look at me!!!!!!!!!
#include <windows.h> //sleep，需要引用的头文件
#include <string.h> //strlen引用
#include <stdlib.h> //system引用
int main()
{
char arr1[] = "look at me!!!!!!!!!";
char arr2[] = "###################";
int left = 0;
int right = strlen(arr1)-1;
while (left<=right)
{
arr2[left] = arr1[left];
arr2[right] = arr1[right];
printf("%s\n", arr2);
Sleep(100);//window下Sleep函数参数的单位是毫秒
system("cls"); //cls,清除指令
left++;
right--;
}
printf("%s\n", arr2);
return 0;
}
- 编写代码实现，模拟用户登录情景，并且只能登录三次。（只允许输入三次密码，如果密码正确则
提示登录成，如果三次均输入错误，则退出程序。
3.4.1 练习参考代码：
题目3的代码使用int型，若查找的值较大，数据会丢失
为了完善练习题3的代码，进行如下算法的介绍
3.4.2 折半查找算法
比如我买了一双鞋，你好奇问我多少钱，我说不超过300元。你还是好奇，你想知道到底多少，我就让
你猜，你会怎么猜？
答案：你每次猜中间数
3.4.3 猜数字游戏实现
#include <time.h>
void menu() {
printf("*********************************\n");
printf("********** 1. play ************\n");
printf("********** 0. exit ************\n");
printf("*********************************\n");
}
//rand函数可以生成随机数需要调用srand
//返回一个0~RAND_MAX(32767)
void game() {
int guess = 0;
//1. 生成随机数
int ret = rand() % 100 + 1;//0~99-->1~100
//printf("%d\n", ret);
//2. 猜数字
while (1)
{
printf("请猜数字:>");
scanf("%d", &guess);
if (guess < ret)
{
printf("猜小了\n");
}
else if (guess > ret)
{
printf("猜大了\n");
}
else
{
printf("恭喜你，猜对了\n");
break;
}
}
}
int main() {
int input = 0;
//设置随机数的生成器
srand((unsigned int)time(NULL));//time是时间戳，一直变化，time返回值类型为空指针NULL
do
{
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏\n");
break;
default:
printf("选择错误，重新选择!\n");
break;
}
}
while (input);
return 0;
}
4. goto语句
C语言中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，实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。
不太建议使用goto语句的例子：
int main()
{
printf("hehe\n");
goto flag;
printf("haha\n"); //不输出haha，直接跳到下一句
flag:
printf("heihei\n");
return 0;
}
但是某些场合下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。
多层循环这种情况使用break是达不到目的的。它只能从最内层循环退出到上一层的循环。
goto语言真正适合的场景如下：
for(...)
for(...)
{
for(...)
{
if(disaster)
goto error;
}
}
…
error:
if(disaster)
// 处理错误情况
下面是使用goto语句的一个例子，然后使用循环的实现方式替换goto语句：
一个关机程序：
#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> //system的前缀
int main() {
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60"); //关机指令
again:
printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (strcmp(input, "我是猪") == 0) //strcmp比较后面的两个参数，若前面的<后面的
//输出的值<0 前面大于后面，输出值>0 前面=后面，输出值=0使用时加前缀string
{
system("shutdown -a"); //取消关机
printf("恭喜你-猪，关机取消了\n");
}
else
{
goto again;
}
return 0;
}
而如果不适用goto语句，则可以使用循环：
int main()
{
char input[20] = { 0 };
system("shutdown -s -t 60");
while (1)
{
printf("请注意，你的电脑在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机\n");
scanf("%s", input);
if (strcmp(input, "我是猪") == 0)
{
system("shutdown -a");
printf("关机取消\n");
break;
}
}
return 0;
}
结语:
感谢观看
到这里分支和循环语句的基础内容就结束了，希望大家一起进步，早日成为大佬
如果觉的博主的文章还不错的话，还请点赞，收藏，关注支持博主。如果发现有问题的地方欢迎❀大家在评论区指正。
加油!!!！！！！！
