C语言详解 (一)- 循环与分支

怠惰的未禾

发布于 2023-04-27 21:01:29

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发布于 2023-04-27 21:01:29

文章被收录于专栏：Linux之越战越勇

1. 语句

C语言中有如下语句：

表达式语句
函数调用语句
控制语句
复合语句
空语句

2. 分支语句

if语句
switch语句

分支语句属于控制语句的一类。

2.1 if语句

2.1.1 格式

//一个if语句
if(表达式){
    代码块
}
//含有else字句的if语句
if(表达式){
    代码块
}
else{
    代码块
}
//多选择的if语句
if(表达式1){
    代码块1
}
else if(表达式2){
    代码块2
}
else if(表达式3){
    代码块3
}

2.1.2 一些说明

表达式为真(非0)就执行if包含的语句，表达式为假(0)就不执行if包含的语句，如果由有和if配对的else字句就执行else字句包含的语句。
一个if后只能跟一个else字句，即一个if只能与一个else配对。
一个else总会与离它最近的if配对，不一定会符合自己的预期。
if与else后面都只能跟一条语句，所以在只写一条语句时可以省略大括号{}，若有多条语句大括号{}使多条语句成为一个整体，可看做一条语句，叫复合语句。
代码块可能是一条语句，此时大括号可以省略，也可能是多条语句，这时多条语句组成了一条复合语句。

2.1.3 一个例子

是什么段位呢

//借助if语句实现输入score输出段位
#include <stdio.h>
int main(){
    int sco = 0;
    scanf("%d", &sco);
    
    if(sco >= 750){
        printf("最强王者!\n");
    }
    else if(sco >= 500){
        printf("宗师!\n");
    }
    else if(sco >= 350){
        printf("大师!\n");
    }
    else if(sco >= 100){
        printf("砖石!\n");
    }
    else if(sco >= 75){
        printf("铂金!\n");
    }
    else if(sco >= 50){
        printf("黄金!\n");
    }
    else if(sco >= 30){
        printf("白银!\n");
    }
    else{
        printf("青铜!\n");
    }
    return 0;
}

一个运行结果：

2.2 switch语句

适用于多分支(选择)情况。

2.2.1 格式

switch(常量表达式){
case 常量表达式1: 代码块1; break;
case 常量表达式2: 代码块2; break;
……
case 常量表达式n: 代码块n; break;
default : 代码块(n+1); break;
}

2.2.2 一些说明

常量表达式只能是整型数据或字符型数据，而不能是其他类型的数据。字符型数据在内存中是按ASCII码值的形式存放的，所以实际仍是整型的。
switch语句接收一个常量表达式，之后这个常量表达式从上到下依次与case之后的常量表达式比较，直到相等便进入对应的行执行相应的代码块，代码块执行后通过break语句从switch语句离开。
若找不到相等的常量表达式就进入default字句，执行default所在行的代码块，之后从switch语句离开，故default最后的break语句可省略。
default字句不是必须的，但default对switch接收的常量表达式起到了检查，兜底的功能，因此default字句若出现则只能出现一次。
default字句可以出现在switch语句内部的非最后一行，即default字句的位置并不会影响default字句的功能。
break语句可以跳出switch语句，不是switch语句所必需的。也就是说，每个case最后面不加break也是可以的，这时case之后的代码块执行完后若其后还有case便不会离开switch语句，而是执行下一个case所在的代码块，直到遇到break语句时离开switch或遇到default时离开switch或所有的字句执行完时离开switch。

2.2.3 一个例子

玩什么游戏呢

//输入1~7输出计划
#include <stdio.h>

int main(){
    int sco = 0;
    scanf("%d", &sco);
    
    switch(sco){
        case 1: printf("星期一：王者荣耀\n"); break;
        case 2: printf("星期二：LOL\n"); break;
        case 3: printf("星期三：原神\n"); break;
        case 4:	printf("星期四：原神\n"); break;
        case 5: printf("星期五：崩坏三\n"); break;
        case 6: printf("星期六：崩坏三\n"); break;
        case 7: printf("星期天：原神\n"); break;
        default:printf("hello world\n"); break;
    }
    
    return 0;
}

一个运行结果：

3. 循环语句

while语句
for语句
do while语句

循环语句是选择语句的一类。

3.1 while语句

3.1.1格式：

while(表达式){ 代码块(循环语句) }

3.1.2 解释：

执行while语句时首先判断表达式，若为假(0)则离开while语句，若为真(非0)就进入while语句内部执行代码块，代码块执行之后再次判断表达式的真假，直到表达式为假时离开循环。
代码块部分可能有一条语句或多条语句，代码块执行之后，一般会向着离开循环的方向进行，也就是说每次执行代码块后便会影响表达式的结果，直到表达式为假时结束while循环。否则会陷入死循环，最终会导致程序崩溃。
break语句可以使程序离开break所在的while循环，一般用于提前满足条件时离开循环。
continue语句可以使程序结束本次循环，continue语句之后若还有语句则不再执行，而是直接进行下一次循环前的表达式判断。

3.1.3 一个例子

//输入一个正整数n，循环输出
#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);

    while (i <= n) {
        //i是偶数就结束本次循环
        if (i % 2 == 0) {
            printf("hehe\n");
            i = i + 1;
            continue;
        }
        //i不是偶数且i等于n-1就离开while循环
        else if (i == n - 1) {
            break;
        }
        printf("hihi\n");
        //改变i的值
        i = i + 1;
    }
    return 0;
}

一个运行结果：

3.2 for语句

3.2.1 格式

for(表达式1;表达式2;表达式3){
代码块(或者称为循环语句)
}

3.2.2 解释：

表达式1是初始化部分，对变量进行初始化。 表达式2是条件判断部分，判断循环是否继续进行。 表达式3是调整部分，对某些影响条件判断的变量进行改变。

3.2.3 一个例子

//输入一个正整数n，循环输出
#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);

    for(i = 1; i <= n; i++) {
        //i是偶数就结束本次循环
        if (i % 2 == 0) {
            printf("hehe\n");
            continue;
        }
        //i不是偶数且i等于n-1就离开while循环
        else if (i == n - 1) {
            break;
        }
        printf("hihi\n");
    }
    return 0;
}

一个运行结果：

for语句与while语句能够实现相同的功能，所不同的是，while语句的初始化部分在while语句之前，条件判断在括号内，调整部分循环体部分实现。 for语句则把初始化部分、条件判断部分、循环体部分集中在括号内并用两个分号隔开。

break语句会使程序离开for循环，执行for语句之后的代码。 continue语句可以使程序结束本次循环。

3.2.4 嵌套的for循环语句

#include <stdio.h>

int main(){
    int i = 0;
    //打印100次Hello
    for(i = 0; i < 10; i++){
        int j = 0;
        for(j = 0; j < 10; j++){
            printf("Hello\n");
        }
    }
    return 0;
}

for循环语句中的初始化部分，判断部分，调整部分均可以省略，但两个分号不能省略。

for( ; ; ){
    //这是一条空语句
    ;
}
//判断部分省略，则判断恒为真，所以这将是一个死循环

3.3 do while语句

3.3.1 格式

do{
    代码块(循环体语句)
} while(表达式);

3.3.2 解释：

do while语句首先会执行一次循环体语句，之后在执行条件判断部分的表达式。 break语句会使程序离开do while循环，执行do while语句之后的代码。 continue语句可以使程序结束本次循环。

3.3.3 一个例子

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);

    do{
        //i是偶数就结束本次循环
        if (i % 2 == 0) {
            printf("hehe\n");
            i = i + 1;
            continue;
        }
        //i不是偶数且i等于n-1就离开while循环
        else if (i == n - 1) {
            break;
        }
        printf("hihi\n");
        i = i + 1;
    } while(i <= n);
    return 0;
}

一个运行结果：

4. goto语句 - 跳转语句

4.1 格式

goto 标签;

标签:

标签用于程序语句的跳转

4.2 解释：

goto语句可以从程序的一处任意跳到程序的另一处，破坏了程序的结构，不利于思考，一般不使用。 goto语句可以用来迅速跳出多层的循环语句，弥补了break只能跳出break语句所在循环的特点。

4.3 一个例子

//使用goto语句实现输入一个正整数，输出0到n之间的整数
#include <stdio.h>

int main(){
    int n = 0;
    int i = 0;
    scanf("%d",&n);
again:
    if(i <= n){
        printf("%d ",i);
        i = i + 1;
        goto again;
    }
    
    return 0;
}

程序运行的一个结果