前言
1.默認的運行流程
默認情況下,程序的運行流程是這樣的:運行程序后,系統會按書寫順序執行程序中的每一行代碼。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 }
程序運行后,會按順序執行第6、7、8行語句,于是輸出結果為:
2.其他運行流程
但 很多時候,我們并不想要按照默認的運行流程去走,比如想在某個條件成立的情況下才執行某一段代碼,否則不執行。比如微信的這個界面:
如果用戶點擊了注冊按鈕,我們就執行“跳轉到注冊界面”的代碼;如果用戶點擊了登錄按鈕,我們就執行“跳轉到登錄界面”的代碼。如果用戶沒做出任何操作,就不執行前面所說的兩段代碼。要想實現這種功能,那就要學會如何去控制程序的運行流程。
3.流程結構
為了方便我們控制程序的運行流程,C語言提供3種流程結構,不同的流程結構可以實現不同的運行流程。這3種流程結構分別是:
- 順序結構:默認的流程結構。按照書寫順序執行每一條語句。
- 選擇結構:對給定的條件進行判斷,再根據判斷結果來決定執行哪一段代碼。
- 循環結構:在給定條件成立的情況下,反復執行某一段代碼。
下面是這3種結構的流程圖,大致預覽一下即可
一、順序結構
順序結構是3種結構中最簡單的,也是默認的流程結構:程序中的語句是按照書寫順序執行的。在 文章開頭 開始列出的代碼段,就是順序結構,這里就不多介紹了。
二、選擇結構1-if語句
C語言中選擇結構的實現方式有兩種:if語句和switch語句。先來看下if語句的使用,而if語句的形式是有好多種的。
1.形式1
先來看看if語句最簡單的形式
1> 簡介
1 if ( 條件 ) 2 { 3 語句1; 4 語句2; 5 .... 6 }
如果if右邊小括號()中的條件成立,也就是為“真”時,就會執行第2~6行大括號{}中的語句;如果條件為假,就不執行大括號{}中的語句。這里的if是關鍵字。
2> 舉例
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a ) 4 { 5 printf( " 條件a成立\n " ); 6 printf( " a的值為真 " ); 7 }
C語言規定所有非0值都為“真”,而a的值是7,因此第3行的條件是成立的,接著就會執行第5、6行代碼。輸出結果如下:
1 條件a成立 2 a的值為真
如果將a的值改為0,那么第3行的條件就不成立,就不會執行第5、6行代碼
3> 省略大括號{}
如果if后面大括號{}中只有一行代碼時,可以省略大括號。形式如下:
if ( 條件 ) 語句1;
注意:如果條件成立,只會執行if后面的第1條語句;如果條件不成立,就不會執行if后面的第1條語句。
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a > 9 ) 4 printf( " aaa " ); 5 printf( " bbb " );
因為第3行的a>9是不成立的,所以不會執行第4行代碼。而第5行代碼跟if語句是沒有任何練習的,因此,第5行代碼照常執行。于是會看到屏幕上只輸出:
。
由于第5行代碼跟if語句是沒有任何聯系的,所以一般會把代碼寫成下面這樣:
1 int a = 7 ; 2 3 if ( a > 9 ) 4 printf( " aaa " ); 5 printf( " bbb " );
為了保證代碼的可讀性,不建議省略大括號!??!
4> 語句嵌套
if語句內部是可以嵌套其他if語句的,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,因此會按順序執行第4~11大括號中的代碼。執行到第7行的時候,a<9也是成立的,因此會執行第9行代碼。輸出結果:
1 a的值大于0 2 a的值小于9
5> 使用注意1
有些人習慣寫完一行代碼就在后面加個分號";",于是寫if語句的時候,他們可能會這樣寫:
1 int a = 6 ; 2 if ( a> 8 ); 3 { 4 printf( " a大于8 " ); 5 }
如果第2行尾部的分號,其實一個分號也是一條語句,這個叫做“空語句”。第2行的a>8不成立,所以不會執行后面的“空語句”。而后面的大括號{}跟if語句是沒有聯系的,因此會正常執行,于是會看到輸出:
a大于8
所以要非常小心, 千萬不要在if的小括號后面添加分號 。
第3~5行的內容是一個獨立的“代碼塊”:
1 { 2 printf( " a大于8 " ); 3 }
6> 使用注意2
下面的寫法從語法的角度看是對的:
int a = 10 ; if (a = 0 ) { printf( " 條件成立 " ); } else { printf( " 條件不成立 " ); }
上述代碼是完全合理的,編譯器不會報錯,只是個警告而已。因 為a為0,所以為"假", 輸出結果是: " 條件不成立 "
這里隱藏著 很大的陷阱在:
假設你本來是想判斷a是否為0,那么本應該寫if (a == 0),若你誤寫成了if (a = 0),那將是一件非??膳碌氖虑?,因為編譯器又不報錯,這樣的BUG就難找了。因此, 像a==0這樣的表達式,最好寫成0==a,若你誤寫成0=a,編譯器會直接報錯的 。
// 不推薦 if (a == 0 ) { } // 推薦 if ( 0 == a) { }
7> 使用注意3
在C語言中,可以不保存關系運算的結果。因此,下面的寫法是合法的:
1 int a = 10 ; 2 a > 10 ; 3 a == 0 ;
這里又是一個陷阱,假設你的本意是想給 a賦值為0,那么本應該寫a = 0; ,若你誤寫成a == 0; ,那將又是一個非常難找的BUG,因為編譯器根本不會報錯。在1993年的時候,這個BUG差點讓一樁價值2000萬美元的硬件產品生意告吹,因為如果這個BUG不解決,這個產品就沒辦法正常使用
2.形式2
if還可以跟關鍵字else一起使用
1> 簡介
1 if ( 條件 ) 2 { 3 語句1; 4 } 5 else 6 { 7 語句2; 8 }
如果條件成立,就會執行if后面大括號{}中的語句;如果條件不成立,就會執行else后面大括號{}中的語句??傊瑑蓚€大括號中一定會有1個被執行,而且只能執行的1個。
為了減少代碼行數,你也可以寫成下面的格式:
1 if ( 條件 ) { 2 語句1; 3 } else { 4 語句2; 5 }
當然,也可以省略大括號,寫成下面的格式:
1 if ( 條件 ) 2 語句1; 3 else 4 語句2;
如果條件成立,就執行if后面的第1條語句;如果條件不成立,就執行else后面的第1條語句。但還是不建議省略大括號{}。
2> 舉例
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,所以會執行第5行代碼,輸出結果:
a不等于0
3.形式3
if和else還有一種比較復雜的用法
1> 簡介
1 if ( 條件1 ) 2 { 3 語句1; 4 } 5 else if ( 條件2 ) 6 { 7 語句2; 8 } 9 else if ( 條件3 ) 10 { 11 語句3; 12 } 13 ... 14 else 15 { 16 其他語句; 17 }
- 如果條件1成立,就執行條件1后面大括號{}中的內容:第2~4行
- 如果條件1不成立,條件2成立,就執行條件2后面大括號{}中的內容:第6~8行
- 如果條件1、條件2都不成立,條件3成立,就執行條件3后面大括號{}中的內容:第10~12行
- 第13行的...表示可以有無限個else if
- 如果所有的條件都不成立,就會執行else后面大括號{}中的內容:第15~17行
注意:這么多大括號中,只有1個大括號內的代碼會被執行。跟之前一樣,所有的大括號都可以省略,但是不建議省略。必要的時候,最后面的else那一段(第14~17行)是可以省略的。
2> 舉例
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,接著會檢查第4行。第4行的a>0成立,因此會執行第5行代碼。輸出結果:
a大于0
如果a的值是負數,那么第2、4行的條件都不成立,于是就會執行第7行代碼。
三、選擇結構2-switch語句
1.形式
先來看看switch語句的使用形式:
1 switch (整型表達式) 2 { 3 case 數值1: 4 語句1; 5 break ; 6 case 數值2: 7 語句2; 8 break ; 9 ... ... 10 case 數值n: 11 語句n; 12 break ; 13 default : 14 語句n+ 1 ; 15 break ; 16 }
- 當整型表達式的值等于“數值1”時,就會執行“語句1”,后面的break表示退出整個switch語句,也就是直接跳到第16行代碼;
- 當整形表達式的值等于“數值2”時,就會執行“語句2”;后面的以此類推。如果在數值1~數值n中,沒有一個值等于整型表達式的值,那么就會執行default中的語句n+1。
- 由于所有的case后面都有個break,因此執行完任意一個case中的語句后,都會直接退出switch語句
2.舉例
1 int a = 10 ; 2 3 switch (a) { 4 case 0 : 5 printf( " 這是一個0 " ); 6 break ; 7 case 5 : 8 printf( " 這是一個5 " ); 9 break ; 10 case 10 : 11 printf( " 這是一個10 " ); 12 break ; 13 default : 14 printf( " 什么也不是 " ); 15 break ; 16 }
因為a的值剛好等于第10行case后面的10,所以會執行第11行代碼,輸出結果:
這是一個10
3.break
break關鍵字的作用是退出整個switch語句。默認的格式中,每個case后面都有個break,因此執行完case中的語句后,就會退出switch語句。
1> 如果某個case后面沒有break,意味著執行完這個case中的語句后,會按順序執行后面所有case和default中的語句,直到遇到break為止
1 int a = 0 ; 2 3 switch (a) { 4 case 0 : 5 printf( " 這是一個0\n " ); 6 case 5 : 7 printf( " 這是一個5\n " ); 8 case 10 : 9 printf( " 這是一個10\n " ); 10 break ; 11 default : 12 printf( " 什么也不是\n " ); 13 break ; 14 }
- 由于變量a的值等于第4行case后面的0,因此肯定會執行第5行代碼。
- 由于case 0中沒有break語句,就不會退出switch語句,繼續往下執行代碼。
- 由于a的值已經等于第4行case的值,接著不會再判斷a的值是否等于其他case的值了,直接按順序執行第7、9行代碼。在第10行有個break,接著就會退出switch語句。
- 輸出結果為:
1 這是一個0 2 這是一個5 3 這是一個10
如果把a的值改為5,輸出結果為:
1 這是一個5 2 這是一個10
2> 在某些時候,我們確實沒有必要在每一個case后面添加break。下面舉一個例子:判斷分數的優良中差等級(100分滿分)。
1 int score = 77 ; 2 3 switch (score/ 10 ) { 4 case 10 : 5 case 9 : 6 printf( " 優秀 " ); 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( " 差勁 " ); 20 break ; 21 }
- 當score的范圍是90~100,score/10的值為10或9時,就會執行第6行代碼,然后退出switch語句;
- 當score的范圍是80~89,score/10的值為8時,就會執行第10行代碼,然后退出switch語句;
- 當score的范圍是60~79,score/10的值為7或6時,就會執行第15行代碼,然后退出switch語句;
- 當score的范圍并不是60~100,score/10的值并不在6~10范圍內時,就會執行第19行代碼,然后退出switch語句;
- score的值是77,所以score/10的值是7,輸出結果: 中等
4.在case中定義變量
有時候,我們可能會想在case中定義一些變量,這個時候,就必須用大括號{}括住case中的所有語句。
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( " 不能識別的符號 " ); 24 break ; 25 }
在第10、17分別定義兩個變量。輸出結果:
a-b=
6
四、循環結構1-while循環
假如要你在屏幕上重復輸出10次Hello World,你會怎么做?簡單,把下面的代碼拷貝10份就行了。
1 printf( " Hello World\n " );
沒錯,把上次代碼寫10遍,確實能實現功能。但是這樣的代碼太垃圾了,有很多的重復的代碼,這樣會使得代碼非常地臃腫,復用率低。因此,不建議這么做。
下次遇到像上面那樣重復執行某個操作時,首先要想到的應該是循環結構。所謂循環,就是重復執行某一個操作,C語言中有多種方式可以實現循環結構。先來看看while循環。
1.形式
1 while ( 條件 ) 2 { 3 語句1; 4 語句2; 5 .... 6 }
- 如果條件成立,就會執行循環體中的語句(“循環體”就是while后面大括號{}中的內容)。然后再次判斷條件,重復上述過程,直到條件不成立就結束while循環
- while循環的特點: 如果while中的條件一開始就不成立,那么 循環體中的語句 永遠不會被執行
可以省略大括號{},但是只會影響到while后面的第一條語句。不建議省略大括號。
1 while ( 條件 ) 2 語句1;
2.舉例
在屏幕上重復輸出10次Hello World,每輸出一次的換行。
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,這個while循環將會陷入“死循環”,一直在重復執行第4行代碼。
3.注意
如果寫成下面這樣,也會讓程序進入“死循環”
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后面不小心加了個分號; ,一個分號表示一條空語句。
- 可以看出:while循環只會影響到第3行的空語句,而第4~8行的代碼塊是不受while循環影響的
- 由于count是0,那么count<10一直都是成立的,程序將會一直重復執行第3行的空語句,陷入死循環。
五、循環結構2-do while循環
形式如下:
1 do { 2 語句1; 3 語句2; 4 ... 5 } while (條件);
- 注意第5行,后面是加上一個分號;的
- 當執行到do-while循環時,首先會執行一遍循環體中的語句(“循環體”就是do后面大括號{}中的內容)。接著判斷while中的條件,如果條件成立,就執行循環體中的語句。然后再次判斷條件,重復上述過程,直到條件不成立就結束while循環
- do-while循環的特點: 不管while中的條件是否成立, 循環體中的語句 至少會被執行一遍
- 其實do while循環的用法跟while循環是差不多的,這里就不舉例子了。
六、循環結構3-for循環
1.形式
for循環是所有循環結構中最復雜的。
1 for (語句1 ; 條件 ; 語句2) { 2 語句3; 3 語句4; 4 ... 5 }
- for循環開始時,會先執行語句1,而且 在整個循環過程中只執行一次語句1
- 接著判斷條件,如果條件成立,就會執行循環體中的語句(“循環體”就是for后面大括號{}中的內容)
- 循環體執行完畢后,接下來會執行語句2,然后再次判斷條件,重復上述過程,直到條件不成立就結束for循環
2.舉例
1 for ( int i = 0 ; i< 5 ; i++ ) 2 { 3 printf( " %d " , i); 4 }
輸出結果為:
0 1 2 3 4
需要注意的是:變量i的作用域是第1~4行。一旦離開了這個for循環,變量i就失效了。
3.補充
如果for循環的初始化語句和循環一次后執行的語句是由多條語句組成的,就用逗號,隔開
1 for ( int x = 0 , y = 0 ; x< 3 ; x++, y+= 2 ) 2 { 3 printf( " x=%d, y=%d \n " , x, y); 4 }
輸出結果:
x= 0 , y= 0 x = 1 , y= 2 x = 2 , y= 4
七、break和continue
接下來,介紹兩個比較重要的語句:break和continue。
1.break
前面在switch語句中已經用到了break,它的作用是跳出switch語句。它也可以用在循環結構中,這時候它的作用是跳出整個循環語句。
1> 舉例
這里以for循環為例子,break也可以用在while循環、do-while循環中。
1 for ( int i = 0 ; i< 5 ; i++ ) { 2 printf( " i=%d \n " , i); 3 4 if (i> 2 ) { 5 break ; 6 } 7 }
上面代碼的意思是當i>2時,就跳出整個for循環,也就是結束for循環,所以輸出結果是:
i= 0 i = 1 i = 2 i = 3
2> for循環嵌套
先來看一個for循環嵌套的例子,嵌套的意思就是:for循環內部又一個for循環
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 }
輸出結果是:
1 x= 0 , y= 0 2 x= 0 , y= 1 3 x= 1 , y= 0 4 x= 1 , y= 1
這個時候如果在for循環中加入一個break,那么這個break究竟是跳出里面還是外面的for循環呢?
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,這個break的作用是跳出里面的for循環,并非外面的for循環。所以輸出結果是:
x= 0 , y= 0 x = 1 , y= 0
如果改變一下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,這個break的作用是跳出外面的for循環,并非里面的for循環。所以輸出結果是:
x= 0 , y= 0 x = 0 , y= 1
規律已經很明顯了:break只會影響它所在的那個for循環
2.continue
continue只能使用在循環結構中,它的作用是跳過這一次循環,直接進入下一次循環。
這里以for循環為例子,continue也可以用在while循環、do-while循環中。
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,當x%2==0,也就是當x是2的倍數時,就跳過這次循環,不執行第6行語句,直接進入下一次循環。輸出結果:
1 x= 1 2 x= 3 3 x= 5 4 x= 7 5 x= 9
跟break一樣,continue只會影響它所在的那個for循環
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