前言
1.默认的运行流程
默认情况下,程序的运行流程是这样的:运行程序后,系统会按书写顺序执行程序中的每一行代码。比如下面的程序
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 6 printf( " Hello-1\n " ); 7 printf( " Hello-2\n " ); 8 printf( " Hello-3\n " ); 9 10 return 0 ; 11 }
程序运行后,会按顺序执行第6、7、8行语句,于是输出结果为:
2.其他运行流程
但 很多时候,我们并不想要按照默认的运行流程去走,比如想在某个条件成立的情况下才执行某一段代码,否则不执行。比如微信的这个界面:
如果用户点击了注册按钮,我们就执行“跳转到注册界面”的代码;如果用户点击了登录按钮,我们就执行“跳转到登录界面”的代码。如果用户没做出任何操作,就不执行前面所说的两段代码。要想实现这种功能,那就要学会如何去控制程序的运行流程。
3.流程结构
为了方便我们控制程序的运行流程,C语言提供3种流程结构,不同的流程结构可以实现不同的运行流程。这3种流程结构分别是:
- 顺序结构:默认的流程结构。按照书写顺序执行每一条语句。
- 选择结构:对给定的条件进行判断,再根据判断结果来决定执行哪一段代码。
- 循环结构:在给定条件成立的情况下,反复执行某一段代码。
下面是这3种结构的流程图,大致预览一下即可
一、顺序结构
顺序结构是3种结构中最简单的,也是默认的流程结构:程序中的语句是按照书写顺序执行的。在 文章开头 开始列出的代码段,就是顺序结构,这里就不多介绍了。
二、选择结构1-if语句
C语言中选择结构的实现方式有两种:if语句和switch语句。先来看下if语句的使用,而if语句的形式是有好多种的。
1.形式1
先来看看if语句最简单的形式
1> 简介
1 if ( 条件 ) 2 { 3 语句1; 4 语句2; 5 .... 6 }
如果if右边小括号()中的条件成立,也就是为“真”时,就会执行第2~6行大括号{}中的语句;如果条件为假,就不执行大括号{}中的语句。这里的if是关键字。
2> 举例
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a ) 4 { 5 printf( " 条件a成立\n " ); 6 printf( " a的值为真 " ); 7 }
C语言规定所有非0值都为“真”,而a的值是7,因此第3行的条件是成立的,接着就会执行第5、6行代码。输出结果如下:
1 条件a成立 2 a的值为真
如果将a的值改为0,那么第3行的条件就不成立,就不会执行第5、6行代码
3> 省略大括号{}
如果if后面大括号{}中只有一行代码时,可以省略大括号。形式如下:
if ( 条件 ) 语句1;
注意:如果条件成立,只会执行if后面的第1条语句;如果条件不成立,就不会执行if后面的第1条语句。
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a > 9 ) 4 printf( " aaa " ); 5 printf( " bbb " );
因为第3行的a>9是不成立的,所以不会执行第4行代码。而第5行代码跟if语句是没有任何练习的,因此,第5行代码照常执行。于是会看到屏幕上只输出:
。
由于第5行代码跟if语句是没有任何联系的,所以一般会把代码写成下面这样:
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a > 9 ) 4 printf( " aaa " ); 5 printf( " bbb " );
为了保证代码的可读性,不建议省略大括号!!!
4> 语句嵌套
if语句内部是可以嵌套其他if语句的,如下面的例子
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a > 0 ) 4 { 5 printf( " a的值大于0\n " ); 6 7 if ( a< 9 ) 8 { 9 printf( " a的值小于9 " ); 10 } 11 }
第3行的a>0是成立的,因此会按顺序执行第4~11大括号中的代码。执行到第7行的时候,a<9也是成立的,因此会执行第9行代码。输出结果:
1 a的值大于0 2 a的值小于9
5> 使用注意1
有些人习惯写完一行代码就在后面加个分号";",于是写if语句的时候,他们可能会这样写:
1 int a = 6 ; 2 if ( a> 8 ); 3 { 4 printf( " a大于8 " ); 5 }
如果第2行尾部的分号,其实一个分号也是一条语句,这个叫做“空语句”。第2行的a>8不成立,所以不会执行后面的“空语句”。而后面的大括号{}跟if语句是没有联系的,因此会正常执行,于是会看到输出:
a大于8
所以要非常小心, 千万不要在if的小括号后面添加分号 。
第3~5行的内容是一个独立的“代码块”:
1 { 2 printf( " a大于8 " ); 3 }
6> 使用注意2
下面的写法从语法的角度看是对的:
int a = 10 ; if (a = 0 ) { printf( " 条件成立 " ); } else { printf( " 条件不成立 " ); }
上述代码是完全合理的,编译器不会报错,只是个警告而已。因 为a为0,所以为"假", 输出结果是: " 条件不成立 "
这里隐藏着 很大的陷阱在:
假设你本来是想判断a是否为0,那么本应该写if (a == 0),若你误写成了if (a = 0),那将是一件非常可怕的事情,因为编译器又不报错,这样的BUG就难找了。因此, 像a==0这样的表达式,最好写成0==a,若你误写成0=a,编译器会直接报错的 。
// 不推荐 if (a == 0 ) { } // 推荐 if ( 0 == a) { }
7> 使用注意3
在C语言中,可以不保存关系运算的结果。因此,下面的写法是合法的:
1 int a = 10 ; 2 a > 10 ; 3 a == 0 ;
这里又是一个陷阱,假设你的本意是想给 a赋值为0,那么本应该写a = 0; ,若你误写成a == 0; ,那将又是一个非常难找的BUG,因为编译器根本不会报错。在1993年的时候,这个BUG差点让一桩价值2000万美元的硬件产品生意告吹,因为如果这个BUG不解决,这个产品就没办法正常使用
2.形式2
if还可以跟关键字else一起使用
1> 简介
1 if ( 条件 ) 2 { 3 语句1; 4 } 5 else 6 { 7 语句2; 8 }
如果条件成立,就会执行if后面大括号{}中的语句;如果条件不成立,就会执行else后面大括号{}中的语句。总之,两个大括号中一定会有1个被执行,而且只能执行的1个。
为了减少代码行数,你也可以写成下面的格式:
1 if ( 条件 ) { 2 语句1; 3 } else { 4 语句2; 5 }
当然,也可以省略大括号,写成下面的格式:
1 if ( 条件 ) 2 语句1; 3 else 4 语句2;
如果条件成立,就执行if后面的第1条语句;如果条件不成立,就执行else后面的第1条语句。但还是不建议省略大括号{}。
2> 举例
1 int a = 10 ; 2 if ( a== 0 ) { 3 printf( " a等于0 " ); 4 } else { 5 printf( " a不等于0 " ); 6 }
第2行的a==0不成立,所以会执行第5行代码,输出结果:
a不等于0
3.形式3
if和else还有一种比较复杂的用法
1> 简介
1 if ( 条件1 ) 2 { 3 语句1; 4 } 5 else if ( 条件2 ) 6 { 7 语句2; 8 } 9 else if ( 条件3 ) 10 { 11 语句3; 12 } 13 ... 14 else 15 { 16 其他语句; 17 }
- 如果条件1成立,就执行条件1后面大括号{}中的内容:第2~4行
- 如果条件1不成立,条件2成立,就执行条件2后面大括号{}中的内容:第6~8行
- 如果条件1、条件2都不成立,条件3成立,就执行条件3后面大括号{}中的内容:第10~12行
- 第13行的...表示可以有无限个else if
- 如果所有的条件都不成立,就会执行else后面大括号{}中的内容:第15~17行
注意:这么多大括号中,只有1个大括号内的代码会被执行。跟之前一样,所有的大括号都可以省略,但是不建议省略。必要的时候,最后面的else那一段(第14~17行)是可以省略的。
2> 举例
1 int a = 10 ; 2 if ( a== 0 ) { 3 printf( " a等于0 " ); 4 } else if ( a> 0 ) { 5 printf( " a大于0 " ); 6 } else { 7 printf( " a小于0 " ); 8 }
第2行中的a==0不成立,接着会检查第4行。第4行的a>0成立,因此会执行第5行代码。输出结果:
a大于0
如果a的值是负数,那么第2、4行的条件都不成立,于是就会执行第7行代码。
三、选择结构2-switch语句
1.形式
先来看看switch语句的使用形式:
1 switch (整型表达式) 2 { 3 case 数值1: 4 语句1; 5 break ; 6 case 数值2: 7 语句2; 8 break ; 9 ... ... 10 case 数值n: 11 语句n; 12 break ; 13 default : 14 语句n+ 1 ; 15 break ; 16 }
- 当整型表达式的值等于“数值1”时,就会执行“语句1”,后面的break表示退出整个switch语句,也就是直接跳到第16行代码;
- 当整形表达式的值等于“数值2”时,就会执行“语句2”;后面的以此类推。如果在数值1~数值n中,没有一个值等于整型表达式的值,那么就会执行default中的语句n+1。
- 由于所有的case后面都有个break,因此执行完任意一个case中的语句后,都会直接退出switch语句
2.举例
1 int a = 10 ; 2 3 switch (a) { 4 case 0 : 5 printf( " 这是一个0 " ); 6 break ; 7 case 5 : 8 printf( " 这是一个5 " ); 9 break ; 10 case 10 : 11 printf( " 这是一个10 " ); 12 break ; 13 default : 14 printf( " 什么也不是 " ); 15 break ; 16 }
因为a的值刚好等于第10行case后面的10,所以会执行第11行代码,输出结果:
这是一个10
3.break
break关键字的作用是退出整个switch语句。默认的格式中,每个case后面都有个break,因此执行完case中的语句后,就会退出switch语句。
1> 如果某个case后面没有break,意味着执行完这个case中的语句后,会按顺序执行后面所有case和default中的语句,直到遇到break为止
1 int a = 0 ; 2 3 switch (a) { 4 case 0 : 5 printf( " 这是一个0\n " ); 6 case 5 : 7 printf( " 这是一个5\n " ); 8 case 10 : 9 printf( " 这是一个10\n " ); 10 break ; 11 default : 12 printf( " 什么也不是\n " ); 13 break ; 14 }
- 由于变量a的值等于第4行case后面的0,因此肯定会执行第5行代码。
- 由于case 0中没有break语句,就不会退出switch语句,继续往下执行代码。
- 由于a的值已经等于第4行case的值,接着不会再判断a的值是否等于其他case的值了,直接按顺序执行第7、9行代码。在第10行有个break,接着就会退出switch语句。
- 输出结果为:
1 这是一个0 2 这是一个5 3 这是一个10
如果把a的值改为5,输出结果为:
1 这是一个5 2 这是一个10
2> 在某些时候,我们确实没有必要在每一个case后面添加break。下面举一个例子:判断分数的优良中差等级(100分满分)。
1 int score = 77 ; 2 3 switch (score/ 10 ) { 4 case 10 : 5 case 9 : 6 printf( " 优秀 " ); 7 break ; 8 9 case 8 : 10 printf( " 良好 " ); 11 break ; 12 13 case 7 : 14 case 6 : 15 printf( " 中等 " ); 16 break ; 17 18 default : 19 printf( " 差劲 " ); 20 break ; 21 }
- 当score的范围是90~100,score/10的值为10或9时,就会执行第6行代码,然后退出switch语句;
- 当score的范围是80~89,score/10的值为8时,就会执行第10行代码,然后退出switch语句;
- 当score的范围是60~79,score/10的值为7或6时,就会执行第15行代码,然后退出switch语句;
- 当score的范围并不是60~100,score/10的值并不在6~10范围内时,就会执行第19行代码,然后退出switch语句;
- score的值是77,所以score/10的值是7,输出结果: 中等
4.在case中定义变量
有时候,我们可能会想在case中定义一些变量,这个时候,就必须用大括号{}括住case中的所有语句。
1 int a = 10 ; 2 int b = 4 ; 3 4 char op = ' - ' ; 5 6 switch (op) 7 { 8 case ' + ' : 9 { 10 int sum = a + b; 11 printf( " a+b=%d\n " , sum); 12 break ; 13 } 14 15 case ' - ' : 16 { 17 int minus = a - b; 18 printf( " a-b=%d\n " , minus); 19 break ; 20 } 21 22 default : 23 printf( " 不能识别的符号 " ); 24 break ; 25 }
在第10、17分别定义两个变量。输出结果:
a-b=
6
四、循环结构1-while循环
假如要你在屏幕上重复输出10次Hello World,你会怎么做?简单,把下面的代码拷贝10份就行了。
1 printf( " Hello World\n " );
没错,把上次代码写10遍,确实能实现功能。但是这样的代码太垃圾了,有很多的重复的代码,这样会使得代码非常地臃肿,复用率低。因此,不建议这么做。
下次遇到像上面那样重复执行某个操作时,首先要想到的应该是循环结构。所谓循环,就是重复执行某一个操作,C语言中有多种方式可以实现循环结构。先来看看while循环。
1.形式
1 while ( 条件 ) 2 { 3 语句1; 4 语句2; 5 .... 6 }
- 如果条件成立,就会执行循环体中的语句(“循环体”就是while后面大括号{}中的内容)。然后再次判断条件,重复上述过程,直到条件不成立就结束while循环
- while循环的特点: 如果while中的条件一开始就不成立,那么 循环体中的语句 永远不会被执行
可以省略大括号{},但是只会影响到while后面的第一条语句。不建议省略大括号。
1 while ( 条件 ) 2 语句1;
2.举例
在屏幕上重复输出10次Hello World,每输出一次的换行。
1 int count = 0 ; 2 while ( count < 10 ) 3 { 4 printf( " Hello World\n " ); 5 6 count++ ; 7 }
如果省略第6行的count++,count就一直是0,那么count<10一直都是成立的,这个while循环将会陷入“死循环”,一直在重复执行第4行代码。
3.注意
如果写成下面这样,也会让程序进入“死循环”
1 int count = 0 ; 2 3 while ( count < 10 ); 4 { 5 printf( " Hello World\n " ); 6 7 count++ ; 8 }
- 注意第3行,while后面不小心加了个分号; ,一个分号表示一条空语句。
- 可以看出:while循环只会影响到第3行的空语句,而第4~8行的代码块是不受while循环影响的
- 由于count是0,那么count<10一直都是成立的,程序将会一直重复执行第3行的空语句,陷入死循环。
五、循环结构2-do while循环
形式如下:
1 do { 2 语句1; 3 语句2; 4 ... 5 } while (条件);
- 注意第5行,后面是加上一个分号;的
- 当执行到do-while循环时,首先会执行一遍循环体中的语句(“循环体”就是do后面大括号{}中的内容)。接着判断while中的条件,如果条件成立,就执行循环体中的语句。然后再次判断条件,重复上述过程,直到条件不成立就结束while循环
- do-while循环的特点: 不管while中的条件是否成立, 循环体中的语句 至少会被执行一遍
- 其实do while循环的用法跟while循环是差不多的,这里就不举例子了。
六、循环结构3-for循环
1.形式
for循环是所有循环结构中最复杂的。
1 for (语句1 ; 条件 ; 语句2) { 2 语句3; 3 语句4; 4 ... 5 }
- for循环开始时,会先执行语句1,而且 在整个循环过程中只执行一次语句1
- 接着判断条件,如果条件成立,就会执行循环体中的语句(“循环体”就是for后面大括号{}中的内容)
- 循环体执行完毕后,接下来会执行语句2,然后再次判断条件,重复上述过程,直到条件不成立就结束for循环
2.举例
1 for ( int i = 0 ; i< 5 ; i++ ) 2 { 3 printf( " %d " , i); 4 }
输出结果为:
0 1 2 3 4
需要注意的是:变量i的作用域是第1~4行。一旦离开了这个for循环,变量i就失效了。
3.补充
如果for循环的初始化语句和循环一次后执行的语句是由多条语句组成的,就用逗号,隔开
1 for ( int x = 0 , y = 0 ; x< 3 ; x++, y+= 2 ) 2 { 3 printf( " x=%d, y=%d \n " , x, y); 4 }
输出结果:
x= 0 , y= 0 x = 1 , y= 2 x = 2 , y= 4
七、break和continue
接下来,介绍两个比较重要的语句:break和continue。
1.break
前面在switch语句中已经用到了break,它的作用是跳出switch语句。它也可以用在循环结构中,这时候它的作用是跳出整个循环语句。
1> 举例
这里以for循环为例子,break也可以用在while循环、do-while循环中。
1 for ( int i = 0 ; i< 5 ; i++ ) { 2 printf( " i=%d \n " , i); 3 4 if (i> 2 ) { 5 break ; 6 } 7 }
上面代码的意思是当i>2时,就跳出整个for循环,也就是结束for循环,所以输出结果是:
i= 0 i = 1 i = 2 i = 3
2> for循环嵌套
先来看一个for循环嵌套的例子,嵌套的意思就是:for循环内部又一个for循环
1 for ( int x = 0 ; x< 2 ; x++ ) { 2 for ( int y = 0 ; y< 2 ; y++ ) { 3 printf( " x=%d, y=%d \n " , x, y); 4 } 5 }
输出结果是:
1 x= 0 , y= 0 2 x= 0 , y= 1 3 x= 1 , y= 0 4 x= 1 , y= 1
这个时候如果在for循环中加入一个break,那么这个break究竟是跳出里面还是外面的for循环呢?
1 for ( int x = 0 ; x< 2 ; x++ ) { 2 for ( int y = 0 ; y< 2 ; y++ ) { 3 printf( " x=%d, y=%d \n " , x, y); 4 5 break ; 6 } 7 }
注意第5行的break,这个break的作用是跳出里面的for循环,并非外面的for循环。所以输出结果是:
x= 0 , y= 0 x = 1 , y= 0
如果改变一下break的位置
1 for ( int x = 0 ; x< 2 ; x++ ) { 2 for ( int y = 0 ; y< 2 ; y++ ) { 3 printf( " x=%d, y=%d \n " , x, y); 4 } 5 6 break ; 7 }
注意第6行的break,这个break的作用是跳出外面的for循环,并非里面的for循环。所以输出结果是:
x= 0 , y= 0 x = 0 , y= 1
规律已经很明显了:break只会影响它所在的那个for循环
2.continue
continue只能使用在循环结构中,它的作用是跳过这一次循环,直接进入下一次循环。
这里以for循环为例子,continue也可以用在while循环、do-while循环中。
1 for ( int x = 0 ; x< 10 ; x++ ) { 2 if (x% 2 == 0 ) { 3 continue ; 4 } 5 6 printf( " x=%d \n " , x); 7 }注意第2行,当x%2==0,也就是当x是2的倍数时,就跳过这次循环,不执行第6行语句,直接进入下一次循环。输出结果:
1 x= 1 2 x= 3 3 x= 5 4 x= 7 5 x= 9跟break一样,continue只会影响它所在的那个for循环