第4章 简单的C程序设计——选择结构程序设计
在顺序结构中，各语句是按自上而下的顺序执行的，执行完上一个语句就自动执行下一个语句，是无条件的，不必作任何判断。实际上，很多情况下，需要根据某个条件是否满足来决定是否执行指定的操作任务，或者从给定的两种或多种操作选择其一。
4.1选择结构和条件判断
例：定义一个函数，如果饿了吃饭。如果不饿不吃饭。
1 #include <stdio.h> 2 int main() 3 { 4 int a; 5 printf("请输入一个数 0或1 ，0代表不饿，1代表饿了\n"); 6 scanf("%d",%a); 7 if(a!=0||a!=1) 8 printf("输入错误\n"); 9 if(a==1) 10 printf("饿了，吃饭。。。\n"); 11 else 12 printf("不饿，不吃饭。。。\n"); 13 return 0; 14 }
1 若输入0则，输出“不饿，不吃饭。。。” 2 若输入1则，输出“饿了，吃饭。。。” 3 若输出其他值，输出”输入错误“
C语言有两种选择语句：（1）if语句，用来实现两个分支的选择结构；（2）switch语句，用来实现多分支的选择结构。
4.2 用if语句实现选择结构
4.2.1 用if语句处理选择结构举例
例：实现两个变量的交换
1 #include <stdio.h> 2 int main() 3 { 4 int a,b,temp; 5 printf("请输入两个数a b\n"); 6 scanf("%d%d",a,b); 7 printf("你输入的值a=%d,b=%d\n",a,b); 8 printf("正在交换两个数的位置\n"); 9 temp = a; 10 a = b; 11 b = temp; 12 printf("交换后的值a=%d,b=%d\n",a,b); 13 return 0; 14 }
1 若输入1,2；则输出： 2 { 3 请输入两个数a b 4 你输入的值a=1,b=2 5 正在交换两个数的位置 6 交换后的值a=2,b=1 7 }
4.2.2 if语句的一般形式
if语句的一般形式如下：
if(表达式) 语句1
[else 语句2]
if语句中的“表达式”可以使关系表达式、逻辑表达式，甚至是数值表达式。
关系表达式就是两个数值进行比较的式子。
根据if语句的一般形式，if语句可以写成不同的形式，最常用的优以下3中形式：
(1)if(表达式)
语句1[复合语句] (没有else子句部分)
(2)if(表达式) (有else子句部分)
语句1[复合语句]
else
语句2[复合语句]
(3)if(表达式1) 语句1[复合语句] (在else部分又嵌套了多层的if语句)
else if(表达式2) 语句2[复合语句]
else if(表达式3) 语句3[复合语句]
… …
else if(表达式m) 语句m[复合语句]
else 语句m+1[复合语句]
注意：复合语句应当用花括号括起来。{} 花括号括起来的多条语句称为复合语句。
4.3 关系运算符和关系表达式
在C语言中，比较符（或称比较运算符）称为关系运算符。所谓“关系运算”就是“比较运算”，将两个数值进行比较，判断其比较的结果是否符合给定的条件。
4.3.1 关系运算符机器优先次序
C语言提供6中关系运算符：
①< (小于)
②<= (小于或等于)
③> (大于)
④>= (大于或等于)
⑤== (等于)
⑥!= (不等于)
①②③④优先级相同(高)，⑤⑥优先级相同(低)
关于优先次序：
(1)前四种关系运算符(< <= > >=)的优先级相同，后2种也相同。前4种高于后2种。
(2)关系运算符的优先级低于算术运算符
(3)关系运算符的优先级高于赋值运算符
4.3.2 关系表达式
用关系运算符将两个数值或数值表达式连接起来的式子，称关系表达式。关系表达式的值是一个逻辑值，即“真”或“假”。
在C的逻辑运算中，以“1”代表“真”，以“0”代表“假”。更准确来说，是“！0”代表真，“0”代表假。
4.4 逻辑运算符和逻辑表达式
4.4.1 逻辑运算符及其优先次序
有3中逻辑运算符：与(AND) 或(OR) 非(NOT)。注意：在C语言中不能在程序中直接用AND、OR、NOT作为逻辑运算符，而是用其他符号代替。C逻辑运算符及其含义如下：
“&&”和“||”是双目(元)运算符，它要求有两个运算对象(操作数);“！”是一目(元)运算符，只要求有一个运算对象。逻辑运算真值表：
按以下的优先次序：
(1)!(非)->&&(与)->||(或)，即“！”为三者中最高的
(2)逻辑运算符中的“&&”和“||”低于关系运算符，“！”高于算术运算符。
4.4.2 逻辑表达式
逻辑表达式的值应该是一个逻辑量“真”或“假”。
实际上，逻辑运算符两侧的运算对象不但可以是0和1，或者是0和非0的整数，也可以是字符型、浮点型、枚举型或指针型的纯量型数据。（关于纯量型的讲解，在本人博客里C Language的第2章里有讲解）系统最终以0和非0来判定他们属于“真”或“假”。逻辑运算的真值表（用0和非0表示的另一种格式）：
在逻辑表达式的求解中，并不是所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符；如
(1)a&&b&&c。只有a为真(非0)时，才需要判别b的值。只有当a和b都为真的情况下才需要判别c的值。如果a为假，就不必判断b和c的值（此时整个表达式已确定为假）。换个说法，就是a若为假，则b和c被短路了，不会被执行。
(2)a||b||c。只要a为真（非0）是，就不必判断b和c。只有a为假，才判别b。a和b都为假才判别c。
4.4.3 逻辑型变量
这是C99有所增加的一种数据类型。可将关系运算和逻辑运算的结果存到一个逻辑变量中，以便于分析和运算。定义逻辑变量用类型符_Bool.
float score;
scanf(“%f”,&score);
_Bool a ,b; //a和b被定义为逻辑型变量
a = score>=60; //将关系表达式score>=60的值赋给逻辑变量a
b = score<=69; //将关系表达式score<=60的值赋给逻辑变量b
if(a&&b) //如果a和b均为真，输出分数等级为C
printf(“The grade is C\n”);
如果在源文件中用#include指令包含了头文件stdbool.h，那么上面的程序段可以写成：
float score;
scanf(“%f”,&score);
bool a ,b; //a和b被定义为逻辑型变量
a = score>=60; //将关系表达式score>=60的值赋给逻辑变量a
b = score<=69; //将关系表达式score<=60的值赋给逻辑变量b
if(a&&b) //如果a和b均为真，输出分数等级为C
printf(“The grade is C\n”);
注意：在使用bool类型时，要先了解自己所用的编译系统能否允许使用逻辑型变量bool和true和false.
4.5 条件运算符和条件表达式
有一种if语句，当被判别的表达式的值为“真”或“假”时，都执行一个赋值语句且向同一个变量赋值，如：
if(a>b)
max = a;
else
max = b;
以上的if语句可以改写为：
max = (a>b)?a:b;
条件运算符有两个符号(?和:)组成，必须一起使用，要求有3个操作对象，称为三目(元)云三幅，它是C语言中唯一的一个三目运算符。
条件表达式的一般形式为：
表达式1？表达式2：表达式3
执行过程：先计算出表达式1的值，若为非零（真），则执行表达式2；否则，执行表达式3.
说明：
(1)条件运算符的执行顺序：先求解表达式1，若为非0（真）则求解表达式2，表达式2的值就作为整个条件表达式的值。若表达式1的值为0（假）则求解表达式3，表达式3的值就作为整个条件表达式的值。
(2)条件运算符优先于赋值运算符，因此复制表达式的求解过程是先求解条件表达式再将它的值赋给max
条件运算符的优先级别比关系运算符和算术运算符都低。
例：输入一个字符，判别它是否为大写字母，若是，则转换为小写字母。
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch;
scanf(“%c”,&ch);
ch = (ch>=’A’&&ch<=’Z’)?(ch+32):ch;
printf(“%c\n”,ch);
return 0;
}
运行结果 A 回车 a
4.7选择结构的嵌套
在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套(nest)。其一般形式如下：
if()
if() 语句1
else() 语句2
else
if() 语句3
else() 语句4
应当注意，if与else的配对关系。else总是与它上面的最近的未配对的if配对。如：
if()
if() 语句1
else
if() 语句2
else 语句3
有些编程者会把else写在与第1个if(外层if)同一列上，意图是使else与第1个if对应，但实际上else是与第2个if配对，因为它们相距最近。
为了避免二义性的混淆，最好使内嵌if语句也包含else部分。如：
if()
{
if() 语句1
}
else 语句2
这时“{}”限定了内嵌if语句的范围，因此else与第一个if配对。
4.7用switch语句实现多分支选择结构
C语言提供switch语句直接处理多分支选择。
switch语句是多分支选择语句。
switch渔具店作用是根据表达式的值，是流程跳转到不同的语句。switch语句的一般形式如下：
switch(表达式)
{
case 常量1 : 语句1
case 常量1 : 语句1
… …
case 常量n : 语句n
default : 语句n+1
}
说明：
（1）switch后面的括号内的“表达式”，其值的类型应为整数类型（包括字符型）
（2）switch下面的花括号内是一个复合语句。这个复合语句包括若干语句，它是switch语句的语句体。语句体内包含多个以关键字case开头的语句行和最多一个以default开头的行。
case后面跟一个常量（或常量表达式），如：case ‘A’ ，它们和default都是标号（label或称标签、标记）的作用，用来标志一个位置。执行switch语句时，先计算switch后面的“表达式”的值，然后将它与各case标号比较，如果与某一个case标号中的常量相同，流程就转到此case标号后面的语句。如果没有与switch表达式相匹配的case常量，流程转去执行default标号后面的语句。换句话说，就是表达式和case后面的常量比较，有适配的就执行对应的语句；如果case没有匹配的常量，就执行default后面的语句。
（3）可以没有default标号，此时如果没有与switch表达式相匹配的case常量，则不执行任何语句，流程转到switch语句的下一个语句。
（4）各个case标号出现次序不影响执行结果。如，可以先出现default标号，然后再出现case标号。
（5）每一个case常量必须互不相同；否则就会出现相互矛盾的现象（对switch表达式的同一个值，有两种或多种执行方案）
（6）case标号只起标记的作用。如果在个case子句中没有break语句，则会连续输出剩下从case标号对应的语句，直至遇到break或者结束switch选择分支。
注意：一般情况下，在执行一个case子句后，应当用break语句使流程跳出switch结构，即终止switch语句的执行。最后一个case子句（或者default子句）中可不必加break语句，因为流程已到了switch结构的结束处。
（7）在case子句中虽然包括了一个以上执行执行语句，但可以不必用花括号括起来，会自动顺序执行本case标号后面所有的语句。当然也可以加上花括号。
（8）多个case标号可以共用一组执行语句。
例：case ‘A’
case ‘B’
case ‘C’ : printf(“>60\n”);break;
当值为’A’ ’B’ ’C’时，都会执行同一组语句，输出“>60”,然后换行。
例：
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 5 { 6 7 char ch; 8 9 ch = getchar(); 10 11 switch(ch) 12 13 { 14 15 case 'a': 16 17 case 'b': 18 19 case 'c': { 20 21 printf("a"); 22 23 printf("b"); 24 25 printf("c"); 26 27 } 28 29 } 30 return 0; 31 32 }
运行结果：输入a 输出结果为abc;
