与C语言的旅程之分支与循环
C语⾔是结构化的程序设计语⾔，这⾥的结构指的是顺序结构、选择结构、循环结构，
目录
5.4 switch语句中的case和default的顺序问题
C语⾔是能够实 现这三种结构的，其实我们如果仔细分析，我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种 结构的组合。
我们可以使⽤ if 、 switch 实现分⽀结构，
使⽤ for 、 while 、 do while 实现循环结构
1. if语句
1.1 if
if语句的语法形式如下:
if ( 表达式 )
语句
表达式成⽴（为真即非0），则语句执⾏，表达式不成⽴（为假即0），则语句不执⾏
在C语⾔中，0为假，⾮0表⽰真，也就是表达式的结果如果是0，则语句不执⾏，表达式的结果如果不 是0，则语句执⾏。
例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num % 2 == 1)
printf("%d 是奇数\n", num);
return 0;
}
以下为 if 语句执⾏流程与奇数判断流程
1.2 else
如果⼀个数不是奇数，那就是偶数了，如果任意⼀个整数，我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表示呢？
这⾥就需要 if...else... 语句了，语法形式如下：
if ( 表达式 )
语句1
else
语句2
例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数，如果是奇数打印是奇数，否则打印偶数。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num % 2 == 1)
printf("%d 是奇数\n", num);
else
printf("%d 是偶数\n", num);
return 0;
}
练习：输⼊⼀个年龄，>=18岁就输出：成年，否则就输出：未成年
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age>=18)
printf("成年\n");
else
printf("未成年\n");
return 0;
}
1.3 分⽀中包含多条语句
默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句，⽐如：
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age >= 18)
printf("成年了\n");
printf("可以谈恋爱了\n");
return 0;
}
上⾯的代码，你会发现输⼊的值不管是>=18还是<18，“可以谈恋爱了”，都会打在屏幕上
这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，就是 printf("成年了\n"); ，
if语句为真，则打印成年了， if语句为假，则不打印，对于 printf("可以谈恋爱了\n");
是独⽴存在的，不管if语句的条件的真 假，都会被执⾏。
那如果我们要if语句同时控制2条语句，怎么办呢？
那就要使⽤ {} 将代码括起来， else后也可以跟上⼤括号。
如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
{
printf("成年了\n");
printf("可以谈恋爱了\n");
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
{
printf("成年了\n");
printf("可以谈恋爱了\n");
}
else //else 后使⽤{}控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
{
printf("未成年\n");
printf("不可以早恋哦\n");
}
return 0;
}
1.4 嵌套if
在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。
⽐如：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数。
请看如下代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num == 0)
printf("输⼊的数字是0\n");
else if(num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在else语句中，形成了嵌套结构
printf("输⼊的数字是正数\n");
else
printf("输⼊的数字是负数\n");
return 0;
}
上图中的代码就是嵌套在前⾯的 else ⼦句中的，构成了嵌套的if语句。
再⽐如：
输⼊⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；
如果不是正数则输出：⾮正数。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num>0)
{
if(num%2 == 0)
printf("偶数\n");
else
printf("奇数\n");
}
else
{
printf("⾮正数\n");
}
return 0;
}
上⾯的代码中，代码也是嵌套在 if 语句中的，构成了嵌套的 if 语句。 以上就是嵌套if语句的语法，有了嵌套if语句，就可以完成更多复杂逻辑的判断。
练习：
输⼊⼀个⼈的年龄 如果年龄18岁，打印"少年"
如果年龄在18岁⾄44岁打印"⻘年"
如果年龄在45岁⾄59岁打印"中⽼年"
如果年龄在60岁⾄89岁打印"⽼年"
如果90岁及以上打印"⽼寿星"
参考代码：
//⽅法1
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
printf("少年\n");
else if(age<=44)
printf("⻘年\n");
else if(age<=59)
printf("中⽼年\n");
else if(age<=89)
printf("⽼年\n");
else
printf("⽼寿星\n");
return 0;
} //带上⼤括号更容易看明⽩
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age<18)
{
printf("少年\n");
}
else
{
if(age<=44)
{
printf("⻘年\n");
}
else
{
if(age<=59)
{
printf("中⽼年\n");
}
else
{
if(age<=89)
printf("⽼年\n");
else
printf("⽼寿星\n");
}
}
}
return 0;
}
1.5 悬空else问题
如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。
我们⾸先从下⾯代码开始
#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;
}
程序运⾏的结果是啥？
很多人，上来以判断 a 是0，不等于1，那就执⾏ else ⼦句，打印 haha 但是当你去运⾏代码，输出的结果是：啥都不输出。
为什么呢？
这就是悬空 else 的问题，如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近 的 if 匹配。 上⾯的代码排版，让 else 和第⼀个 if 语句对⻬，让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的，当 if
语句不成⽴的时候，⾃然想到的就是执⾏ else ⼦句，打印 haha ，
但实际上 else 是和第⼆个 if
进⾏匹配的，这样后边的 if...else 语句是嵌套在第⼀个 if 语句中的，如果第⼀个 if 语句就不 成⽴，嵌套 if 和 else 就没机会执⾏了，最终啥都不打印。
如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了
#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;
}
或者如果我们希望else确实和第⼀个if匹配，可以这样修改代码：
#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;
}
只要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使用，让代码的可读性更⾼。
2. 关系操作符
在使用if......等，顺序结构、选择结构、循环结构，的时候常常要在表达式中使用一些关系操作符。因此在下面的学习中我们简单了解一些关系操作符。
C语⾔⽤于⽐较的表达式，称为“关系表达式”（relational expression），⾥⾯使⽤的运算符就称为“关系运算符”（relational operator），主要有下⾯6个。
• “> ” ⼤于运算符
• “<” ⼩于运算符
• “>=” ⼤于等于运算符
• “<=” ⼩于等于运算符
• “==” 相等运算符
• “!=” 不相等运算符
下⾯是⼀些例⼦。
a == b;
a != b;
a < b;
a > b;
a = b;
关系表达式通常返回 0 或 1 ，表⽰真假。
C语⾔中， 0 表⽰假，所有⾮零值表⽰真。
⽐如， 20 > 12 返回 1 ， 12 > 20 返回 0 。 关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。
if (x == 3) {
printf("x is 3.\n");
}
注意：相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符，不要混淆。
有时候，可能会不⼩⼼写 出下⾯的代码，它可以运⾏，但很容易出现意料之外的结果。
if (3 == x) ...
这样的话，如果把 == 误写成 = ，编译器就会报错。
/* 报错 */
if (3 = x) ...
另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连⽤。
i < j < k
上⾯⽰例中，连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式，不会报错，但是通常达不到想要的结果， 即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算，所以实际执⾏的是下⾯的 表达式。
(i < j) < k
上⾯式⼦中， i < j 返回 0 或 1 ，所以最终是 0 或 1 与变量 k 进⾏⽐较。如果想要判断变量 j
的值是否在 i 和 k 之间，应该使⽤下⾯的写法。
i < j && j < k
⽐如：我们输⼊⼀个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出⻘年。
· 如果我们这样写
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(18<=age<=36)
{
printf("⻘年\n");
}
return 0;
}
当我们输⼊10的时候，依然输出⻘年，如下图：
这是因为，我们先拿18和age中存放的10⽐较，表达式1818的结果是0，再拿0和 36⽐较，
0<=36为真，所以打印了青年，所以打印了 ⻘年 ，所以即使当age是10的时候，也能打印 ⻘年 ，逻辑上是有 问题，这个代码应该怎么写呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int age = 0;
scanf("%d", &age);
if(age>=18 && age<=36)
{
printf("⻘年\n");
}
return 0;
}
以上就是关于操作符，我们需要掌握的，剩下的只要按照字⾯意思理解使⽤就⾏，没有特别注意的。
3. 条件操作符
条件操作符也叫三⽬操作符，需要接受三个操作数的，形式如下：
exp1 ? exp2 : exp3
条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果
exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。
练习1：使⽤条件操作符表⽰下⾯代码的逻辑
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d", &a);
if (a > 5)
b = 3;
else
b = -3;
printf("%d\n", b);
return 0;
}
改造后：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d", &a);
b = a>5 ? 3:-3;
printf("%d\n", b);
return 0;
}
练习2：使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
int m = a>b ? a : b;
printf("%d\n", m);
return 0;
}
4. 逻辑操作符：&& ,||, ！
逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。
! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。
&& ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。
|| ：或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。
注：C语⾔中，⾮0表⽰真，0表⽰假
4.1 逻辑取反运算符！
⽐如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int flag = 0;
if(!flag)
{
printf("do something\n");
}
return 0;
}
如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真 所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假，执⾏if语句中的代码。
4.2 与运算符
&& 就是与运算符，也是并且的意思， && 是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达 式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。 ⽐如：如果我们说⽉份是3⽉到5⽉，是春天，那使⽤代码怎么体现呢？
int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month >= 3 && month <= 5)
{
printf("春季\n");
}
这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3，⼜要⼩于等于5，必须同时满⾜。
4.3 或运算符
|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a || b ， ||
两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。 ⽐如：我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天，那么我们怎么使⽤代码体现呢？
int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{
printf("冬季\n");
}
4.4 练习：闰年的判断
输⼊⼀个年份year，判断year是否是闰年
闰年判断的规则：
1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年
2. 能被400整除是闰年
#include <stdio.h>
//代码1
int main()
{
int year = 0;
scanf("%d", &year);
if(year%4==0 && year%100!=0)
printf("是闰年\n");
else if(year%400==0)
printf("是闰年\n");
return 0;
}
//代码2
int main()
{
int year = 0;
scanf("%d", &year);
if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))
printf("是闰年\n");
return 0;
}
4.5 短路
C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是 保证的。
如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。
这种情况称为“短路”。 如前⾯的代码:
if(month >= 3 && month <= 5)表达式中&&的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month ,当左操作数 month >= 3 的 结果是0的时候，即使不判断 month ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执⾏。 对于 || 操作符是怎么样呢？
我们结合前⾯的代码：
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
如果month==12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。 所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。
像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进⾏计算的运算称为短路求值。
练习：阅读代码，计算代码输出的结果
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
i = a++ && ++b && d++;
//i = a++||++b||d++;
printf("a = %d\n b = %d\n c = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
return 0;
}
5. switch 语句
除了 if 语句外，C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构。
switch 语句是⼀种特殊形式的if...else 结构，⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重 的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。
switch (expression)
{
case value1: statement
case value2: statement
default: statement
}
上⾯代码中，根据表达式 expression 不同的值，执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值， 就执⾏ default 分⽀。
注：
switch 后的 expression 必须是整型表达式
case 后的值，必须是整形常量表达式
5.1 if语句和switch语句的对⽐
练习：输⼊任意⼀个整数值，计算除3之后的余数
如果使⽤if语句完成，如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
if(n%3 == 0)
printf("整除，余数为0\n");
else if(n%3 == 1)
printf("余数是1\n");
else
printf("余数是2\n");
return 0;
}如果使⽤switch语句改写，就可以是这样的：
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
switch(n%3)
{
case 0:
printf("整除，余数为0\n");
break;
case 1:
printf("余数是1\n");
break;
case 2:
printf("余数是2\n");
break;
}
return 0;
}
上述的代码中，我们要注意的点有：
1. case 和后边的数字之间必须有空格
2. 每⼀个 case 语句中的代码执⾏完成后，需要加上 break ，才能跳出这个switch语句。
5.2 switch语句中的break
前⾯的代码中，如果我们去掉case语句中的break，会出现什么情况呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
switch(n%3)
{
case 0:
printf("整除，余数为0\n");
case 1:
printf("余数是1\n");
case 2:
printf("余数是2\n");
}
return 0;
}
测试⼀组，看⼀下结果：
我们发现，7除以3本来余数是1，但是我们发现程序运⾏的结果多了⼀⾏“余数是2”的打印。这是为什么呢？ 原因是 switch 语句也是分⽀效果的，只有在 switch 语句中使⽤ break 才能在跳出 switch 语 句，如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句，代码会继续往下执⾏，有可能执⾏其他 case
语句中的代码，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。就⽐如上⾯的代码就执⾏了 case 2 中的语句。
所以在 switch 语句中 break 语句是⾮常重要的，能实现真正的分⽀效果。
当然， break 也不是每个 case 语句都得有，这就得根据实际情况来看了。
练习：
输⼊⼀个1~7的数字，打印对应的星期⼏
例如： 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：星期天
参考代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
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;
}
如果需求发⽣变化，变为：
1.输⼊1-5，输出的是“⼯作⽇”;
2. 输⼊6-7，输出“休息⽇”
那参考代码如下：
#include <stdio.h>
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;
}
return 0;
}
上⾯的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使⽤ break ，或者在哪⾥使⽤break ，才能正确完成实际的需求。
5.3 switch语句中的default
在使⽤ switch 语句的时候，我们经常可能遇到⼀种情况，⽐如 switch 后的表达式中的值⽆法匹 配代码中的 case 语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在 switch 语句中加⼊default ⼦句。
switch (expression)
{
case value1: statement
case value2: statement
default: statement
}
switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ，也不是 value2 的时候，就会执⾏default ⼦句。
就⽐如前⾯做的打印星期的练习，如果 day 的输⼊不是1~7的值，如果我们要提⽰：输⼊错误，则可 以这样完成代码：
#include <stdio.h>
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:
printf("输⼊错误\n");
break;
}
return 0;
}
5.4 switch语句中的case和default的顺序问题
在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？ 其实，在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满⾜实 际需求的就可以。
不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。