C语言入门(10)——if分支语句
在我们写的函数中可以有多条语句,但这些语句总是从前到后顺序执行的。除了从前到后顺序执行之外,有时候我们需要检查一个条件,然后根据检查的结果执行不同的后续代码,在C语言中可以用分支语句实现,比如:
if (x != 0) { printf("x不等于0!\n"); }
其中x != 0表示“x不等于0”这个条件,这个表达式称为控制表达式如果条件成立,则{}中的语句被执行,否则{}中的语句不执行,直接跳到}后面。if和控制表达式改变了程序的控制流程,不再是从前到后顺序执行,而是根据不同的条件执行不同的语句,这种控制流程称为分支。上例中的!=号表示“不等于”,像这样的运算符有:
关系运算符和相等性运算符
运算符 | 含义 |
== | 等于 |
!= | 不等于 |
> | 大于 |
< | 小于 |
>= | 大于或等于 |
<= | 小于或等于 |
在使用上面这些运算符时需要注意:
1、这里的==表示数学中的相等关系,相当于数学中的=号,初学者常犯的错误是在控制表达式中把==写成=,在C语言中=号是赋值运算符,两者的含义完全不同。
2、如果表达式所表示的比较关系成立则值为真(True),否则为假(False),在C语言中分别用1和0表示。例如x是-1,那么x>0这个表达式的值为0,x>-2这个表达式的值为1。
3、在数学中a<b<c表示b既大于a又小于c,但作为C语言表达式却不是这样。以上几种运算符都是左结合的,请读者想一下这个表达式表示什么?
4、这些运算符的两个操作数都应该是相同类型的,例如两边都是字符型、都是整型或者都是浮点型,但不能比较两个字符串,以后我们会介绍比较字符串的方法。
5、==和!=称为相等性运算符(EqualityOperator),其余四个称为关系运算符(Relational Operator),相等性运算符的优先级低于关系运算符。
用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断,以决定执行某个分支程序段。C语言的if语句有三种基本形式。
1、基本形式:if
if(表达式) 语句
其语义是:如果表达式的值为真,则执行其后的语句,否则不执行该语句。其过程可表示为下图。
下面是一个基本形式的例子:
#include <stdio.h> int main(void) { inta,b,max; printf("请输入两个数字,用逗号分隔:\n"); scanf("%d,%d",&a, &b); max= a; if(max< b) max= b; printf("max = %d\n",max); system("pause"); return0; }
运行结果:
本例程序中,输入两个数a、b。把a先赋予变量max,再用if语句判别max和b的大小,如max小于b,则把b赋予max。因此max中总是大数,最后输出max的值。
2、if-else形式
if(表达式) 语句1; else 语句2;
其语义是:如果表达式的值为真,则执行语句1,否则执行语句2 。其执行过程可表示为下图。
下面是一个if-else形式的例子:
#include <stdio.h> int main(void) { inta,b; printf("请输入两个数字,用逗号分隔:\n"); scanf("%d, %d",&a, &b); if(a> b) printf("max = %d\n",a); else printf("max = %d\n",b); system("pause"); return0; }
运行结果:
输入两个整数,输出其中的大数。改用if-else语句判别a,b的大小,若a大,则输出a,否则输出b。
3、if-else-if形式
前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时,可采用if-else-if语句,其一般形式为:
if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; else if(表达式3) 语句3; … else if(表达式m) 语句m; else 语句n;
其语义是:依次判断表达式的值,当出现某个值为真时,则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。如果所有的表达式均为假,则执行语句n。然后继续执行后续程序。 if-else-if语句的执行过程如下图所示。
下面是一个if-else-if形式的例子:
#include <stdio.h> int main(void) { charc; printf("请输入一个字符:\n"); c= getchar(); if(c< 32) printf("这是一个控制字符。\n"); elseif(c>= '0'&&c<= '9') printf("这是一个数字。\n"); elseif(c>= 'A'&&c<= 'Z') printf("这是一个大写字母。\n"); elseif(c>= 'a'&&c<= 'z') printf("这是一个小写字母。\n"); else printf("这是一个其他类型的字符\n"); system("pause"); return0; }
运行结果:
本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。在“0”和“9”之间的为数字,在“A”和“Z”之间为大写字母,在“a”和“z”之间为小写字母,其余则为其它字符。这是一个多分支选择的问题,用if-else-if语句编程,判断输入字符ASCII码所在的范围,分别给出不同的输出。例如输入为“g”,输出显示它为小写字符。
在使用if语句中还应注意下面几个问题:
在三种形式的if语句中,在if关键字之后均为表达式。该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式,但也可以是其它表达式,如赋值表达式等,甚至也可以是一个变量。例如:
if(a=5) 语句; if(b) 语句;
都是允许的。只要表达式的值为非0,即为“真”。如在:
if(a=5)…;
中表达式的值永远为非0,所以其后的语句总是要执行的,当然这种情况在程序中不一定会出现,但在语法上是合法的。
又如,下面的程序段:
if(a=b) printf("%d",a); else printf("a=0");
本语句的语义是,把b值赋予a,如为非0则输出该值,否则输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。
在if语句中,条件判断表达式必须用括号括起来,在语句之后必须加分号。
在if语句的三种形式中,所有的语句应为单个语句,如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句,则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。例如:
if(a>b){a++; b++; }else{ a=0; b=10; }
if语句的嵌套
当if语句中的执行语句又是if语句时,则构成了if 语句嵌套的情形。其一般形式可表示如下:
if(表达式) if语句; 或者为: if(表达式) if语句; else if语句;
在嵌套内的if语句可能又是if-else型的,这将会出现多个if和多个else重叠的情况,这时要特别注意if和else的配对问题。例如:
if(表达式1) if(表达式2) 语句1; else 语句2;
其中的else究竟是与哪一个if配对呢?应该理解为:
if(表达式1) if(表达式2) 语句1; else 语句2;
还是应理解为:
if(表达式1) if(表达式2) 语句1; else 语句2;
为了避免这种二义性,C语言规定,else 总是与它前面最近的if配对,因此对上述例子应按前一种情况理解。
下面的例子说明这个问题:
#include <stdio.h> int main(void) { inta,b; printf("请输入A和B两个数字:\n"); scanf("%d,%d",&a, &b); if(a!= b) if(a> b) printf("A>B\n"); elseprintf("A<B\n"); elseprintf("A=B\n"); system("pause"); return0; }
运行结果:
比较两个数的大小关系。本例中用了if语句的嵌套结构。采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择,实际上有三种选择即A>B、A<B或A=B。这种问题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此,在一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。以使程序更便于阅读理解。
比如下面的代码:
#include <stdio.h> int main(void) { inta,b; printf("请输入A和B两个数字:\n"); scanf("%d,%d",&a, &b); if(a== b) printf("A=B\n"); elseif(a> b) printf("A>B\n"); else printf("A<B\n"); system("pause"); return0; }