过程控制——分支语句（一）if语句

嗯，因为无聊，今天多发几篇编程学习blog。

不对！我是爱学习的人，我要每天都发！！！

if语句

1. 分支结构

分支结构示意

程序语言有了分支结构，才有计算动作的可选择性。有了选择性，循环结构才有灵活决定其终止或重复的自由；有了选择性，程序才能根据运行时的情形决定要执行的动作。因而，分支是程序语言必须具备的功能结构。

分支是指动作执行来到了一个转折点，通过判断当时所处的条件，决定转向某个动作执行路径继续运行下去。

整体性

分支结构与循环结构一样，从整体上看，其可以看做一个处理框，它具有一个入口和一个出口。

2. if分支结构

if 语句结构

if语句有两种结构，对应的两种语法形式为：

if （条件）语句

if （条件）语句1 else 语句2

if条件

if条件是一个表达式，如果表达式为0，则条件呈假值，否则呈真值。在C++中，有许多类型的数学表达式其值都有可能为0，所以，很多类型的表达式都能表示条件。整型是经常用来做条件值的典型形式。任何非0整数都使条件值为真。

条件很多时候都是用关系不等式表示，因为关系不等式的结果非真即假，表达十分明确。但是关系表达式只是反映了一个逻辑值，而条件往往是若干个逻辑值的逻辑操作。

if条件后面的语句对应分支结构中的处理框。语句可以是单一的语句，也可以是由花括号括起来的语句集合。当分支结构中的语句集合多于一条语句时，就必须要用花括号括起来。

例如，若条件（a==3）成立，则输出一个刚刚输入的整数，否则，就输出一个“OK”，代码如下：

if (a == 3){
    int n;
    cin>>n;
    cout<<n<<"\n"
}else
    cout<<"OK\n";

语句块与花括号省略

循环中的花括号省略问题，在分支语句中同样存在，原理相同。

if后面紧跟着的“语句1”由定义一个整型变量n、输入整型数和输出整型数组成，包含了三条语句，所以为了输出一个刚刚输入的整数，就需要用花括号将这些语句括起来。

一旦用花括号括起来，该语句块便表示一个语句单位，或者相当于一条语句。而else后面的“语句2”，只是输出单一字串“OK\n”，只需要一条语句，其花括号就可以省略了。

有时候if条件的乬集合多于一条，花括号不能省。

例如，若条件（a>3）成立，则令a=a+5，并输出a这个整数：

if(a>3)
    a=a+5;
    cout<<a<<"\n";

结果由于花括号省略，使得在a>3不满足的情况下，仍可以看到a的输出。这便是一种代码错误，它是由理解错误造成的。计算机的执行与代码书写中的风格（语句cout<<a<<"\n";嵌进去两格）是无关的，只与语法有关。因为语法将保证寓意理解的唯一性。

又例如，一对花括号内的内容整体，可以被看做一个语句单位。如果上述“语句1”集合不用花括号对：

if(a==3)
    int n;
    cin>>n;
    cout<<n<<"\n";
else
    cout<<"OK\n";

则编译器只接受if后面的定义语句“int n；”为条件语句中的组成部分，即认定“if(a==3)int n;”为合法语句。if语句结束后，n就不复存在，所以之后的“cin<<n;”和“cout<<n<<"\n”;"都被当做是孤立的语句，编译报告“名字n不认识”的错误也就在情理之中。

为了用if语句准确表示分支结构，if条件后面的集合需要用花括号对括起来，并紧跟else关键字。

语句独立性

if语句中，if和else属下各种描述的语句是彼此对的。例如：

if(a==3){
    int n;
    cin>>n;
    cout<<n<<"\n";
}else
    cout<<n<<"OK\n";        //报错

这里，if属下的n定义语句不能作为访问else属下的变量n的依据。

事实上，条件判断只认定if属下或else属下的一个部分允许继续工作。因此，为了适应正反条件的两种情况都对n进行访问，应将定义语句挪到if之前去：

int n;
if(a==3){
    cin>>n;
    cout<<n<<"\n";
}else
    cout<<n<<"OK\n";

3. if语句嵌套

嵌套形式

分支结构整体也是一个执行体，所以，if语句虽然包含了一些分支执行的语句，但整体上也是一个语句单位。既然是语句，就可以含在if条件后面的语句集合中。if语句含在if语句中，称为if语句的嵌套。嵌套形式如下：

if()//联系1
{
    if()
    语句
}


if()//类型2
{
    if()
        语句
    else
        语句
}


if()//类型3
{
    if()
        语句
    
}
else
        语句


if()//类型4
        语句
else
{
    if()
        语句
}


if()//类型5
{
    if()
        语句
    else
        语句
}
else
        语句


if()//类型6
        语句
    else
{
    if()
        语句
    else
        语句
}

if语句有两种类型。其中，没有else的形式在嵌套中对应两种形式，有else的形式在嵌套中对应四种形式，所以，各种形式一共有6中。任何形式的分支结构，都可以从上述嵌套语句或者其组合中产生。

分支结构本身表示为一种独立的语句单位，因而任何可以描述语句的地方，都可以使用if语句。

语义唯一性

if语句虽然可以嵌套，但要防止模棱两可。对于下列if嵌套的代码，似有两种解释：

if(x>0)
if(x<50)
cout<<"x is OK.\n";
else
cout<<"x is not OK.\n";

第一种解释是外部的if把后面的语句全包进去:

if(x<0)
{
    if(x<50)
    cout<<"OK\n";
    else
    cout<<"NOT OK\n";
}

即在0<x<50时，OK，而在x≥50时，NOT OK。

第二种解释是外部的if与else配对：

if(x>0)
{
    if(x<50)
    cout<<"OK\n";
    
}else
    cout<<"NOT OK\n";

即在0＜x＜50时，OK，而在x≤0时，NOT OK。

显然两种解释不同。

作为计算机来说，所做的工作都有确定意义，只要没有编译错误，都只有唯一的一种解释。

c++规定，遇到这样的情况，只有一种解释，即else跟从最靠近它的if，也即第一种解释。

如果想要表示第二种解释，可以用花括号括起来的办法，来明确其分支意图。

计算机所做的任何工作，都表达了人的意愿。上述代码在计算机看来，意义是明确的，所反应出来的人们理解上的模糊性，说明编程意图还不是很明确。

如果要表达更明确的话，一般都会采用这样的代码：

if (0<x && x<50)
    cout<<"OK\n";
else
    cout<<"NOT OK.\n";

即使用与或非。

OK，今天就学到这里吧，去找几个题目练一下了。

祝好。

过程控制——分支语句（一）if语句

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