07. 流程控制

一、流程控制

流程控制就是用来控制程序运行中各语句执行顺序的语句。基本的流程结构为：顺序结构，分支结构（或称选择结构），循环结构。

顺序结构：程序自上到下执行，中间没有任何判断和跳转；
分支结构：根据条件，选择性的执行某段代码，有 if……else 和 switch……case 两种分支语句；
循环结构：根据循环条件，重复性的执行某段代码，有 while、do……while、for 三种循环语句；

二、顺序结构

顺序结构是 C语言程序默认的执行流程，按照代码的先后顺序，从上到下依次执行，中间没有任何的判断和跳转。

顺序结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("你好，世界！\n");
    printf("Hello world!\n");

    return 0;
}

三、分支结构

选择语句也被称为分支语句，它通过给定的条件进行判断，从而决定执行两个或者多个分支中哪一只。因此，在编写选择语句之前，应该首先明确判断条件是什么，并确定判断结果为“真”或“假”时应分别执行什么样的操作/算法。在 C 语言中选择语句主要提供了两种，一个是 if 语句，另一个则是 switch 语句。

3.1、if语句

3.1.1、if语句的单分支结构

if(关系表达式)
{
    语句体;
}

执行流程：

首先计算 关系表达式 的值
如果关系表达式的值为 真（非 0） 就 执行语句体
如果关系表达式的值为 假（0） 就 不执行语句体
继续执行后面的其它语句

if语句的单分支结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int number;

    printf("请输入一个数：");
    scanf("%d",&number);

    if (number > 10)
        printf("你输入的数字比10大\n");
  
    printf("你输入的数字是：%d\n",number);

    return 0;
}

在语句体中，如果只有一句代码，大括号可以省略不写，建议不要省略；

if 结构是可以嵌套的；

3.1.2、if语句的双分支结构

if(关系表达式)
{
    语句体1;
} 
else 
{
    语句体2;
}

执行流程：

首先计算 关系表达式 的值
如果关系表达式的值为 真（非 0） 就执行 语句体 1
如果关系表达式的值为 假（0） 就执行 语句体 2
继续执行后面的其它语句

if语句的双分支结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int number;

    printf("请输入一个数：");
    scanf("%d",&number);

    if (number > 10)
        printf("你输入的数字比10大\n");
    else
        printf("你输入的数字等于10或者比10小\n");
  
    printf("你输入的数字是：%d\n",number);

    return 0;
}

当使用 if 语句的双分支结构进行嵌套使用时，如果没有花括号，else 默认与最近的未匹配的 if 语句配对，除非最近的 if 被花括号括起来；

3.1.3、if语句的多分支结构

if(关系表达式1)
{
    语句体1;
} 
else if (关系表达式2)
{
    语句体2;
} 
……
else 
{
    语句体n+1;
}

执行流程：

首先计算 关系表达式 1 的值
如果为 真（非 0） 就执行 语句体 1；如果为 假（0） 就计算 关系表达式 2 的值
如果为 真（非 0） 就执行 语句体 2；如果为 假（0） 就计算 关系表达式 3 的值
……
如果 所有的关系表达式 结果都为 假（0），就执行 else 子句中的语句体 n+1
继续执行其它语句

if语句的多分支结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int number;

    printf("请输入一个数：");
    scanf("%d",&number);

    if (number > 10)
        printf("你输入的数字比10大\n");
    else if(number < 10)
        printf("你输入的数字比10小\n");
    else
        printf("你输入的数为10\n");
  
    printf("你输入的数字是：%d\n",number);

    return 0;
}

else 结构是可选的；

if-else if-else 结构中最多只会有一个语句体执行；

如果多个条件表达式之间是 “互斥” 关系，哪个判断和执行语句声明在上面还是下面，无所谓；

如果多个条件表达式之间有 “交集” 关系，需根据实际情况，考虑清除应该将哪个结构写在上面；

如果多个条件表达式之间有 “包含” 关系，通常情况下，需要 将范围小的声明在范围大的上面。否则，范围小的没机会执行；

3.2、switch语句

switch(整型表达式)
{
    case 整型常量表达式1:
        语句体1;
        break;
    case 整型常量表达式2:
        语句体2;
        break;   
    ……
    case 整型常量表达式n:
        语句体n;
        break;  
    default:
        语句体n+1;
        break;
}

执行流程：

首先计算 表达式 的值
依次和 case 后面的值 进行比较，如果 有对应的值，就会执行相应的语句， 在执行过程中，遇到 break 就会结束
如果 所有的 case 后面的值和表达式的值都不匹配，就会执行 default 里面的语句体，然后结束整个 switch 语句

格式说明：

表达式：表达式的结果是 整型变量
case：后面跟的是 要和 switch 中的表达式进行比较的常量表达式，它只能是 枚举常量、数值常量、字符常量、常变量 或 宏定义常量 的一种，且 case 给出的值不能重复
break：表示中断，结束的意思，用来 结束 switch 语句，break 关键字是可选的
default：表示 所有情况都不匹配的时候，就执行该处的内容，相当于 if……else 中的 else，default 结构是可选的，而且位置是灵活的；

如果在语句体中 没有写 break 关键字，可能会导致 case穿透现象；case穿透现象 的执行流程如下：首先还是会拿着小括号中表达式的值跟下面的每一个 case 进行匹配，如果匹配上了，就会执行相应的代码，如果此时发现了 break，那么结束整个 switch 语句。如果没有发现 break，那么程序会继续执行下一个 case 语句体，一直遇到 break 或者右大括号为止；

switch结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int day;

    printf("请输入一个星期数：");
    scanf("%d",&day);

    switch(day)
    {
        case 1:
            printf("你输入的是星期一\n");
            break;
        case 2:
            printf("你输入的是星期二\n");
            break;
        case 3:
            printf("你输入的是星期三\n");
            break;
        case 4:
            printf("你输入的是星期四\n");
            break;
        case 5:
            printf("你输入的是星期五\n");
            break;
        case 6:
            printf("你输入的是星期六\n");
            break;
        case 7:
            printf("你输入的是星期天\n");
            break;
        default:
            printf("你输入的星期数不对\n");
            break;
    }

    return 0;
}

凡是可以使用 switch……case 的结构，都可以转换为 if……else 。反之，不成立；

分支结构，既可以使用 switch……case（同时，switch 中表达式的取值不多时）又可以使用 if……else 时，优先使用 switch……case；

四、循环结构

循环就是重复的做某件事情；它具有明确的开始和停止标志；一组被重复执行的语句称之为 循环体，能否继续执行，取决于 循环的终止条件。在 C 语言中循环分为 for循环、while循环、do..while循环；循环结构具有以下四个组成部分：

初始化部分（init_statement）
循环条件部分（test_exp）
循环体部分（body_statement）
迭代部分（alter_statement）

通常情况下，循环结构都是因为 ② 中循环条件返回 false；

4.1、for循环

for(①初始化条件;②循环条件;④迭代条件)
{
    ③循环体;
}

执行流程：

执行 初始化语句
执行 条件判断语句，看其结果是真（非 0）还是假（0）
- 如果是 假（0），循环结束，继续执行后面的其它语句
- 如果是 真（非0），执行循环体语句
执行 条件控制语句
回到②继续执行 条件判断语句

for循环与while循环结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("Hello world!\n");
    }

    return 0;
}

初始化语句作为循环的开始，只会执行一次；

如果判断条件为真（非 0），则循环继续；如果判断语句为假（0），则循环结束；

for 循环中可以添加多个初始化条件、条件判断内容、条件控制语句，多条内容之间中间用逗号分隔；

4.2、while循环

①初始化条件;
while(②循环条件)
{
    ③循环体;
    ④迭代条件;
}

执行流程：

执行 初始化语句
执行 条件判断语句，看其结果是真（非 0）还是假（0）
- 如果是 假（0），循环结束，继续执行后面的其它语句
- 如果是 真（非 0），执行循环体语句
执行 条件控制语句
回到 ② 继续执行 条件判断语句

for循环与while循环结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

    while(i < 10)
    {
        printf("Hello world!\n");
        i++;
    }

    return 0;
}

如果判断条件为 true，则循环继续；如果判断语句为 false，则循环结束；

for 循环和 while 循环可以相互转换的；

4.3、do...while循环

①初始化条件
do{
    ③循环体;
    ④迭代条件;
}while(②循环条件);

执行流程：

执行 初始化语句
执行 循环体语句
执行 条件控制语句
执行 条件判断语句，看其结果是真（非 0）还是假（0）
- 如果是 假（0），循环结束，继续执行后面的其它语句
- 如果是 真（非0），执行循环体语句
执行 条件控制语句
回到 ② 继续执行 条件判断语句

do...while循环结构执行流程

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

  
    do{
        printf("Hello world!\n");
        i++;
    }while(i < 10);

    return 0;
}

do...while 循环先执行后判断，即循环体至少执行一次；

4.4、无限循环

for 循环的无限循环：

for(;;)
{
    循环体;
}

while 循环的无限循环：

while(1)
{
    循环体;
}

do...while 循环的无限循环

do{
    循环体;
} while(1);

4.5、嵌套循环

将一个循环结构 A 声明在另一个循环结构 B 的循环体，就构成了嵌套循环；

外层循环：循环结构 B，控制行数
内层循环：循环结构 A，控制列数

内层结构遍历一遍，相当于外层循环循环体执行一次；假设外层循环需要执行 m 次，内层循环需要执行 n 次。此时内层循环的循环体一共执行了 m*n 次；

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i,j;

  
    for (i = 1; i <= 9; i++) 
    {
        for (j = 1; j <= i; j++) 
        {
            printf("%d * %d = %-5d",i,j,i*j);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

五、跳转语句

5.1、break与continue的使用

break 的作用是 结束当前循环，后面不能直接写执行语句，默认跳出包裹此关键字最近的一层循环；执行完 break 语句后会直接执行循环后面的第 1 条语句，连更新部分也跳过。嵌套循环内层的 break 只会让程序跳出包含它的当前循环，要跳出外层循环还需要一个 break。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i <= 5; i++) 
    {
        if (i == 3)
            break;
  
        printf("%d\n",i);
    }

    return 0;
}

continue 的作用是结束当次循环，后面不能直接写执行语句，默认结束包裹此关键字最近的循环的一次；对于 while 循环和 do…while 循环，执行 continue 语句后的下一个行为是对循环的测试表达式求值；对于 for 循环，执行 continue 后的下一个行为是对更新表达式求值，然后是对循环测试表达式求值，

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i <= 5; i++) 
    {
        if (i == 3)  
            continue;
  
        printf("%d\n",i);
    }

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = 0;

    while(i < 10) 
    {
        i++;
        if (i == 3)
            continue;
  
        printf("%d\n",i);
    }

    return 0;
}

continue 语句只能配合循环语句使用，不能单独和 switch/if 使用；

break 除了可以用在循环中，还可以和 swtich 语句搭配使用；

5.2、goto语句

C 语言的 goto 语句可以无条件转移到程序中指定的行，goto 语句通常与条件语句配合使用，可用来实现条件转移，跳出循环体等功能。在 C 程序中，一般不主张使用 goto 语句，以免造成程序流程的混乱，使理解和调试程序都产生困难。它的格式如下：

goto 标签;
标签:语句;

标签:语句;
goto 标签;

其中，标签是一个有效的标识符。这个标识符加上一个 “:” 一起出现在函数内某处，执行 goto 语句后，程序将跳转到该标识符处并执行其后的语句。另外，标签需要与 goto 语句处于同一个函数中。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // FLAG是一个标识符
    goto FLAG;
    printf("hello world!\n");
    FLAG:
    printf("你好，世界！\n");

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = 0,j = 0;

    for(i = 0; i < 10; i++){
        if(i == 5){ goto FLAG; }
        printf("i = %d\n",i);
    }

    for(j = 0; j < 10; j++){
        FLAG:
        printf("j = %d\n",j);
    }
  
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 相当于死循环
    FLAG:
        printf("hello world!\n");
    goto FLAG;

    return 0;
}

posted @ 2023-02-25 12:19 星光映梦阅读(42) 评论(0) 编辑收藏举报

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07. 流程控制

一、流程控制

二、顺序结构

三、分支结构

3.1、if语句

3.1.1、if语句的单分支结构

3.1.2、if语句的双分支结构

3.1.3、if语句的多分支结构

3.2、switch语句

四、循环结构

4.1、for循环

4.2、while循环

4.3、do...while循环

4.4、无限循环

4.5、嵌套循环

五、跳转语句

5.1、break与continue的使用

5.2、goto语句

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