分支和循环语句

精选原创

wx6402bd40342fe 2023-03-06 14:22:21 ©著作权

文章标签 #include i++ for循环 文章分类 C/C++ 后端开发 yyds干货盘点

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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。

$分支和循环语句_for循环_02$

$分支和循环语句_i++_03$

$分支和循环语句_for循环_04$

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)
&emsp;语句; if(表达式) &emsp; 语句1; else &emsp; 语句2; //多分支
if(表达式1) &emsp;语句1; else if(表达式2) &emsp; 语句2; else &emsp;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

分支和循环语句_#include_05

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

分支和循环语句_#include_06

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

分支和循环语句_#include_07

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; }

分支和循环语句_#include_08

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

分支和循环语句_for循环_09

如图数字字符只有0--9

下面是关于清理缓存区的详解

分支和循环语句_#include_10

分支和循环语句_#include_11

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

分支和循环语句_i++_12

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; }

分支和循环语句_i++_13

分支和循环语句_for循环_14

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

分支和循环语句_i++_15

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：

分支和循环语句_i++_16

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：

分支和循环语句_#include_17

#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：

分支和循环语句_i++_18

如果想要输出1-10中除5以外的数字，该怎样写程序呢？

分支和循环语句_i++_19

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

分支和循环语句_for循环_20

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;
}

分支和循环语句_#include_21

2 计算 1!+2!+3!+……+10!

分支和循环语句_i++_22

如图计算了3的阶乘，输出的结果错误!

分支和循环语句_for循环_23

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

分支和循环语句_#include_24

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;

  
}

分支和循环语句_#include_25

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

分支和循环语句_for循环_26

分支和循环语句_i++_27

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;
}