分支语句和循环语句1
前言
前面是快速浏览的C语言大部分内容,对C有了初步的认识,可以帮助我们阅读和写一些简单的程序。
本文开始学习C语言基础阶段的内容了,首先学习分支语句和循环语句,内容包括:
分支语句
- if
- switch
循环语句
- while
- for
- do while
goto语句
1、什么是语句?
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
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,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。
2、分支语句(选择结构)
2.1 if语句
代码如下(示例):
//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;
}
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
//代码1
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("未成年\n");
}
}
//代码2
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("未成年\n");
}
else
{
printf("成年\n");
}
}
//代码3
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");
}
}
下面举一个例子:当条件成立,要执行多条语句的情形,其中一对 { } 里面的语句就是一个代码块。
int main()
{
if(表达式)
{
语句列表1;
}
else
{
语句列表2;
}
return 0;
}
2.1.1 悬空else
int main()
{
int a = 0;
int b = 2;
if(a == 1)
if(b == 2)
printf("hehe\n");
else
printf("haha\n");
return 0;
}
上面是一个例子,把代码复制到VS 2017里面会发现,代码的排版和上面不一样:
由此可以注意到else的匹配关系:else是和它离的最近的if匹配的。再平常写代码时,一定要注意格式规范,有良好的代码书写习惯。
我们可以利用快捷键格式化代码,选中需要格式化的代码块,按CTRL + k+f 。具体见VS 2017中,编辑—高级——设置选中内容的格式
适当的使用{}可以使代码的逻辑更加清楚。代码风格很重要
int main()
{
int a = 0;
int b = 2;
if(a == 1)
{
if(b == 2)
{
printf("hehe\n");
}
}
else
{
printf("haha\n");
}
return 0;
2.1.2 if书写形式的对比
下面是几种代码书写方式,代码2和代码4更好,逻辑更加清晰,不容易出错。
//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)//有可能写成num=5了,结果为真,满足判断条件
{
//if失去了判断的作用了
printf("hehe\n");
}
//代码4
int num = 1;
if(5 == num)//如果写成5=num,将会报错,变量不可能赋值给常量
{
printf("hehe\n");
}
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
如果写成if…else的形式,将会显得啰嗦和复杂。利用switch语句来写。
switch(整型表达式)//整数或者字符,字符是ASCII码存储的,就是数值
{
语句项;
}
//是一些case语句:
//如下:
//语句项
case 整形常量表达式:
语句;
2.2.1 在switch语句中的 break
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。否则程序将会按照顺序往下运行。
int main()
{
int day = 0;
switch(day)//输入的整数
{
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;
}
缺少break,两种代码运行结果截然不同。
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;
}
有时候我们的需求变了:
- 输入1-5,输出的是“weekday”;
- 输入6-7,输出“weekend”
//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;
}
break语句的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。
因此建议在最后一个 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,所有的语句都被跳过,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,如果并不想忽略不匹配所有标签的表达式的值时,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,而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句,上面的例子完整代码如下:
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch (day)
{
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("工作日\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("休息日\n");
break;
default://当所有的case都不满足是,执行这语句
break;
}
return 0;
}
2.2.3 练习
int main()
{
int n = 1;
int m = 2;
switch (n)
{
//没有break,将会按顺序运行代码
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;
}
3、循环语句
循环语句分为下面三种:
- while
- for
- do while
3.1 while循环
3.1.1 语法
if(条件)//条件为真,才执行语句
语句;
当条件满足的情况下,if语句后的语句执行,但是这个语句只会执行一次。否则不执行。
当代码需要重复完成很多次,C语言中引入了: while 语句,可以实现循环。
//while 语法结构
while(表达式)
循环语句;
在屏幕上打印1-10的数字。
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
printf("%d ", i);
i = i+1;
}
return 0;
}
3.1.2 while循环中的break和continue
下面对比break和continue在while循环中的作用和区别:
3.1.2.1 break的例子
//break 代码实例
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
break;
printf("%d ", i);//输出1 2 3 4
i = i+1;
}
return 0;
}
运行结果,输出:1 2 3 4
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。while中的break是用于永久终止循环的。
3.1.2.2 continue的例子
//continue 代码实例
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
if(i == 5)
continue;
printf("%d ", i);//输出1 2 3 4 6 7 8 9 10
i = i+1;
}
return 0;
}
运行结果为如下图,输出:1 2 3 4
需要注意:此时程序陷入了死循环,程序运行并没有结束。
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。
将continue的例子中的 i++ 换一个位置,程序运行结果又不一样。
//代码3
int main()
{
int i = 1;
while (i <= 10)//一直循环,打印,当不满足条件,才退出循环
{
i++;
if (5 == i)
{
continue;//continue,跳出当前的循环进入下一次
}
printf("%d ", i);//输出2 3 4 6 7 8 9 10 11
//可见,while循环中的i++的位置对程序有很大的影响
}
return 0;
}
运行结果,输出: 2 3 4 6 7 8 9 10 11
因此,代码的运行顺序会对结果有很大的影响,写完要调试,打印结果,验证代码效果是否为自己想要的。
3.1.3 while循环在缓冲区的应用
3.1.3.1 函数getchar()和函数putchar()
首先了解函数getchar()和函数putchar()的作用:
1、函数getchar
- 使用getchar()函数以后,将会在控制台输入字符。例如输入单个字符‘a’,然后按下回车,就将单个字符‘a’输入缓冲区了,而且顺带多了一个回车的字符,此时缓冲区有两个字符a\n(就是单个字符a、回车字符)
2、函数putchar
函数作用: 输出一个字符
两个函数的简单代码如下所示:
int main()
{
int ch = ch = getchar();//输入字符a,getchar从缓冲区获取字符a,
//一次只能获取1个字符
putchar(ch);
printf("\n");
printf("%c\n", ch);//输出字符a
printf("%d\n", ch);//输出整数97
int num = 97;
printf("%c\n", num);//输出字符a
printf("%d\n", num);//输出整数97
//总结:字符都是以ASCII码存储在电脑得,
//既可以以字符得形式输出,也能以整数得形式输出
//两者等价得,只不过形式不一样
//字符a得ASCII码数值为97, 97就能打印出字符a
return 0;
}
输出结果为:
int main()
{
int ch = 0;
//输入a,再回车,此时缓冲区有a\n
while ((ch=getchar())!=EOF)//宏定义EOF=-1
//1、首先getchar()只获取一个字符,a,
//并且将a对应的ASCII数值97返回赋值给ch
//窗口监视可以看到ch是整形,数值是97
//2、缓冲区还有输入的回车\n,也就是输入字符a后,按了回车键产生的,对应的值为10
{
putchar(ch);//putchar()是输出一个字符,将整形ch的值97对应的ASCII
//的字符a输出
}//最终输出效果是 输入 a
//输出 a
//且光标换行了
return 0;
}
3.1.3.2 应用举例1
输入密码:123456
查看程序运行结果:
int main()
{
char password[20] = {
0 };
printf("请输入密码: ");//输入123456,接着按回车
//此时缓冲区里面有123456\n
scanf("%s", password);//scanf取走前面的123456,
//此时缓冲区只剩下\n
printf("请确认密码(Y/N)");
//getchar()直接取走剩下的\n了//一次只能取出一个
//不需要等输入还是Y或N了, 直接将\n给ch了,然后进入if条件判断了
int ch = getchar();
if ('Y'==ch)
{
printf("确认成功\n");
}
else
{
printf("确认失败\n");
}
return 0;
}
输出结果为: 失败
修改代码,在确认密码前加上函数getchar,将字符’\n’取走,再次输入字符‘Y’
int main()
{
char password[20] = {
0 };
printf("请输入密码: ");//输入123456,接着按回车
//此时缓冲区里面有123456\n
scanf("%s", password);//scanf取走前面的123456,
//此时缓冲区只剩下\n
int a = getchar();//取走\n
printf("请确认密码(Y/N)");
//getchar()直接取走剩下的\n了//一次只能取出一个
//输入还是Y 直接将Y给ch了,然后进入if条件判断了
int ch = getchar();
if ('Y' == ch)
{
printf("确认成功\n");
}
else
{
printf("确认失败\n");
}
return 0;
}
修改代码后,运行结果如下,显示确认成功。
由此可以理解函数getchar的作用是清空缓冲区,什么也不剩下。
3.1.3.3 应用举例2
输入密码:123456 abcd
查看程序运行结果。
int main()
{
char password[20] = {
0 };
printf("请输入密码: ");//输入123456 abcd,接着按回车
//此时缓冲区里面有123456 abcd\n
scanf("%s", password);//scanf取走前面123456,碰到空格认为字符串结束
//此时缓冲区只剩下 空格abcd\n
printf("%s\n", password);
// printf("密码以显示: ");
//此时缓冲区有 空格abce\n,getchar()一次只能取一个字符
//先取走 空格,对应的ASCII码 32 赋值给a.即a=32
//此时缓冲区剩下abcd\n
int a=getchar();//取走空格
printf("请确认密码(Y/N)");
//此时缓冲区//此时缓冲区剩下abcd\n
//getchar()取走字符a,对应的ASCII码 97 赋值给ch.即ch=97
int ch = getchar();
if ('Y' == ch)//‘a’不是‘Y’ 97和字符a就是一回事,ASCII码换算后的结果一样
{
printf("确认成功\n");
}
else
{
printf("确认失败\n");//输出失败
}
return 0;
}
函数在缓冲区取值示意图:
运行程序,最终结果确认失败。
需要注意的是,函数scanf只取走前面123456,碰到空格认为字符串结束,所以输出的password为123456,输出结果也能证明这一点。
3.1.3.4 应用举例3
//代码1
//这里的代码适当的修改是可以用来清理缓冲区的.
int main()
{
int ch = 0;
//从缓冲区读取字符,缓冲区没有字符了getchar返回-1
//不满足循环条件了,跳出循环
while ((ch = getchar()) != EOF)//EOF=-1
putchar(ch);//输出字符
return 0;
}
//代码2
//这个代码的作用是:只打印数字字符,跳过其他字符的、
int main()
{
char ch = '\0';
while ((ch =getchar())!=EOF)//每次获取一个字符,只要不是-1就行
{
if (ch<'0' || ch>'9')//每一个字符对应的ASCII小于0,或者大于9的
{
//满足if条件,执行continue,跳出本次循环,接着输入下一个字符
//直到输入数字字符0-9,才不满足if,执行输出putchar(ch)语句
continue;
}
putchar(ch);
//printf("heh\n");
}
return 0;
}
3.2 for循环
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。
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*/)
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while
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。
具体运用循环看个人习惯吧。
3.2.2 for循环中的break和continue
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:
3.2.2.1 break的例子
//代码1
int main()
{
int i = 0;
for(i=1; i<=10; i++)
{
if(i == 5)
break;//跳出整个循环
printf("%d ",i);
}
return 0;
}
运行结果,输出: 1 2 3 4
运行结果同while中break的例子的结果。
3.2.2.2 continue的例子
//代码2
int main()
{
int i = 0;
for(i=1; i<=10; i++)
{
if(i == 5)
continue;//跳出本次循环,执行下一次循环
printf("%d ",i);
}
return 0;
}
运行结果,输出1 2 3 4 6 7 8 9 10
明显和while循环中的continue的例子结果不一样。这也是while循环和for循环代码的运行顺序引起的差异
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循环的拓展
int main()
{
//代码1
for(;;)
{
printf("hehe\n");
}
//for循环中的初始化部分,判断部分,调整部分是可以省略的,但是不建议初学时省略,容易导致问题。
//代码2
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");
}
}
//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");
}
}
//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;
}
3.2.5 练习
//请问循环要循环多少次?
int main()
{
int i = 0;
int k = 0;
for(i =0,k=0; k=0; i++,k++)
k++;
return 0;
}
没有进行循环,因为判断条件k=0,为假,不进入循环。
总结
主要学习了条件语句和循环语句,循环语句还有一个下次更新。