C语言if else语句（第二天）

在C语言中，使用if和else关键字对条件进行判断。请先看下面的代码：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int age;
  5. printf("请输入你的年龄：");
  6. scanf("%d", &age);
  7. if(age>=18){
  8. printf("恭喜，你已经成年，可以使用该软件！\n");
  9. }else{
  10. printf("抱歉，你还未成年，不宜使用该软件！\n");
  11. }
  12. return 0;
  13. }

可能的运行结果：

请输入你的年龄：23↙
恭喜，你已经成年，可以使用该软件！

或者：

请输入你的年龄：16
抱歉，你还未成年，不宜使用该软件！

这段代码中，age>=18是需要判断的条件，>=表示“大于等于”，等价于数学中的≥。

如果条件成立，也即 age 大于或者等于 18，那么执行if后面的语句（第8行）；如果条件不成立，也即 age 小于 18，那么执行else后面的语句（第10行）。

if 和 else 是两个新的关键字，if 意为“如果”，else 意为“否则”，用来对条件进行判断，并根据判断结果执行不同的语句。总结起来，if else 的结构为：

if(判断条件){
    语句块1
}else{
    语句块2
}

意思是，如果判断条件成立，那么执行语句块1，否则执行语句块2 。其执行过程可表示为下图：


所谓语句块（Statement Block），就是由{ }包围的一个或多个语句的集合。如果语句块中只有一个语句，也可以省略{ }，例如：

  1. if(age>=18) printf("恭喜，你已经成年，可以使用该软件！\n");
  2. else printf("抱歉，你还未成年，不宜使用该软件！\n");


由于if else 语句可以根据不同的情况执行不同的代码，所以也叫分支结构或选择结构，上面的代码中，就有两个分支。

求两个数中的较大值：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int a, b, max;
  5. printf("输入两个整数：");
  6. scanf("%d %d", &a, &b);
  7. if(a>b) max=a;
  8. else max=b;
  9. printf("%d和%d的较大值是：%d\n", a, b, max);
  10. return 0;
  11. }

运行结果：
输入两个整数：34 28↙
34和28的较大值是：34

本例中借助变量max，用max来保存较大的值，最后将max输出。

只使用if语句

有的时候，我们需要在满足某种条件时进行一些操作，而不满足条件时就不进行任何操作，这个时候我们可以只使用 if 语句。也就是说，if else 不必同时出现。

单独使用 if 语句的形式为：

if(判断条件){
    语句块
}

意思是，如果判断条件成立就执行语句块，否则直接跳过。其执行过程可表示为下图：


只使用 if 语句来求两个数中的较大值：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int a, b, max;
  5. printf("输入两个整数：");
  6. scanf("%d %d", &a, &b);
  7. max=b; // 假设b最大
  8. if(a>b) max=a; // 如果a>b，那么更改max的值
  9. printf("%d和%d的较大值是：%d\n", a, b, max);
  10. return 0;
  11. }

运行结果：
输入两个整数：34 28
34和28的较大值是：34

本例程序中，输入两个数a、b。把b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。

多个if else语句

if else 语句也可以多个同时使用，构成多个分支，形式如下：

if(判断条件1){
    语句块1
} else  if(判断条件2){
    语句块2
}else  if(判断条件3){
    语句块3
}else  if(判断条件m){
    语句块m
}else{
     语句块n
}

意思是，从上到下依次检测判断条件，当某个判断条件成立时，则执行其对应的语句块，然后跳到整个 if else 语句之外继续执行其他代码。如果所有判断条件都不成立，则执行语句块n，然后继续执行后续代码。

也就是说，一旦遇到能够成立的判断条件，则不再执行其他的语句块，所以最终只能有一个语句块被执行。

例如，使用多个 if else 语句判断输入的字符的类别：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. char c;
  4. printf("Input a character:");
  5. c=getchar();
  6. if(c<32)
  7. printf("This is a control character\n");
  8. else if(c>='0'&&c<='9')
  9. printf("This is a digit\n");
  10. else if(c>='A'&&c<='Z')
  11. printf("This is a capital letter\n");
  12. else if(c>='a'&&c<='z')
  13. printf("This is a small letter\n");
  14. else
  15. printf("This is an other character\n");
  16. return 0;
  17. }

运行结果：
Input a character:e↙
This is a small letter

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，用多个 if else 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“e”，输出显示它为小写字符。

在使用 if 语句时还应注意以下两点：

  • 在 if 语句中，判断条件必须用括号括起来。
  • 语句块由{ }包围，但要注意的是在}之后不需要再加分号;（当然加上也没错）。

if语句的嵌套

if 语句也可以嵌套使用，例如：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a,b;
  4. printf("Input two numbers:");
  5. scanf("%d %d",&a,&b);
  6. if(a!=b){ //!=表示不等于
  7. if(a>b) printf("a>b\n");
  8. else printf("a<b\n");
  9. }else{
  10. printf("a=b\n");
  11. }
  12. return 0;
  13. }

运行结果：
Input two numbers:12 68
a<b

if 语句嵌套时，要注意 if 和 else 的配对问题。C语言规定，else 总是与它前面最近的 if 配对，例如：

  1. if(a!=b) // ①
  2. if(a>b) printf("a>b\n"); // ②
  3. else printf("a<b\n"); // ③

③和②配对，而不是和①配对。

 

 

关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左结合。关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。在六个关系运算符中，<、<=、>、>=的优先级相同，高于==和!=，==和!=的优先级相同。

在C语言中，有的运算符有两个操作数，例如 10+20，10和20都是操作数，+ 是运算符。我们将这样的运算符称为双目运算符。同理，将有一个操作数的运算符称为单目运算符，将有三个操作数的运算符称为三目运算符。

常见的双目运算符有 +、-、*、/ 等，单目运算符有 ++、-- 等，三目运算符只有一个，就是 ? :，我们将在《C语言条件运算符》中详细介绍。

关系运算符的两边可以是变量、数据或表达式，例如：
1) a+b > c-d
2) x > 3/2
3) 'a'+1 < c
4) -i-5*j == k+1

关系运算符也可以嵌套使用，例如：
1) a > (b > c)
2) a != (c == d)

关系运算符的运算结果只有 0 或 1。当条件成立时结果为 1，条件不成立结果为 0。例如：

  • 5>0 成立，其值为 1；
  • 34-12>100 不成立，其值为 0；
  • (a=3)>(b=5) 由于3>5不成立，故其值为 0。


我们将运算结果 1 称为“真”，表示条件成立，将 0 称为“假”，表示条件不成立。

下面的代码会将关系运算符的结果输出：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. char c='k';
  4. int i=1, j=2, k=3;
  5. float x=3e+5, y=0.85;
  6. int result_1 = 'a'+5<c, result_2 = x-5.25<=x+y;
  7. printf( "%d, %d\n", result_1, -i-2*j>=k+1 );
  8. printf( "%d, %d\n", 1<j<5, result_2 );
  9. printf( "%d, %d\n", i+j+k==-2*j, k==j==i+5 );
  10. return 0;
  11. }

运行结果：
1, 0
1, 1
0, 0

对于含多个关系运算符的表达式，如 k==j==i+5，根据运算符的左结合性，先计算k==j，该式不成立，其值为0，再计算0==i+5，也不成立，故表达式值为0。

需要提醒的是，==才表示等于，而=表示赋值，大家要注意区分，切勿混淆。

再谈 if 语句的判断条件

if 语句的判断条件中不是必须要包含关系运算符，它可以是赋值表达式，甚至也可以是一个变量，例如：

  1. //情况①
  2. if(b){
  3. //TODO:
  4. }
  5. //情况②
  6. if(b=5){ //情况①
  7. //TODO:
  8. }

都是允许的。只要整个表达式的值为非0，条件就成立。

上面两种情况都是根据变量 b 的最终值来判断的，如果 b 的值为非0，那么条件成立，否则不成立。

又如，有程序段：

  1. if(a=b)
  2. printf("%d",a);
  3. else
  4. printf("a=0");

意思是，把 b 的值赋予 a，如果为非0则输出该值，否则输出“a=0”字符串。这种用法在后面的程序中会经常出现

 

或许你会想到使用嵌套的 if 语句，类似下面这样的代码：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int age;
  5. float score;
  6. printf("请输入你的年龄和成绩：");
  7. scanf("%d %f", &age, &score);
  8. if(age >= 18){
  9. if(score >= 60){
  10. printf("你满足条件，欢迎使用该软件\n");
  11. }else{
  12. printf("抱歉，你的成绩不及格，不能使用该软件\n");
  13. }
  14. }else{
  15. printf("抱歉，你还未成年，不能使用该软件！\n");
  16. }
  17. return 0;
  18. }

这种方法虽然能够行得通，但不够简洁和专业，我们可以将其压缩为一条 if else 语句：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int age;
  5. float score;
  6. printf("请输入你的年龄和成绩：");
  7. scanf("%d %f", &age, &score);
  8. if(age>=18 && score>=60){
  9. printf("你满足条件，欢迎使用该软件\n");
  10. }else{
  11. printf("抱歉，你还未成年，或者成绩不及格，不能使用该软件！\n");
  12. }
  13. return 0;
  14. }

&&是一个新的运算符，称为逻辑运算符，表示age>=18和score>=60两个条件必须同时成立才能执行 if 后面的代码，否则就执行 else 后面的代码。

在高中数学中，我们就学过逻辑运算，例如p为真命题，q为假命题，那么“p且q”为假，“p或q”为真，“非q”为真。在C语言中，也有类似的逻辑运算：

运算符说明结合性举例
&& 与运算，双目，对应数学中的“且” 左结合 1&&0、(9>3)&&(b>a)
|| 或运算，双目，对应数学中的“或” 左结合 1||0、(9>3)||(b>a)
! 非运算，单目，对应数学中的“非” 右结合 !a、!(2<5)

逻辑运算的结果

在编程中，我们一般将零值称为“假”，将非零值称为“真”。逻辑运算的结果也只有“真”和“假”，“真”对应的值为 1，“假”对应的值为 0。

1) 与运算(&&)

参与运算的两个表达式都为真时，结果才为真，否则为假。例如：

5&&0

5为真，0为假，相与的结果为假，也就是 0。

(5>0) && (4>2)

5>0 的结果是1，为真，4>2结果是1，也为真，所以相与的结果为真，也就是1。

2) 或运算(||)

参与运算的两个表达式只要有一个为真，结果就为真；两个表达式都为假时结果才为假。例如：

10 || 0

10为真，0为假，相或的结果为真，也就是 1。

(5>0) || (5>8)

5>0 的结果是1，为真，5>8 的结果是0，为假，所以相或的结果为真，也就是1。

3) 非运算(!)

参与运算的表达式为真时，结果为假；参与运算的表达式为假时，结果为真。例如：

!0

0 为假，非运算的结果为真，也就是 1。

!(5>0)

5>0 的结果是1，为真，非运算的结果为假，也就是 0。

输出逻辑运算的结果：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a = 0, b = 10, c = -6;
  4. int result_1 = a&&b, result_2 = c||0;
  5. printf("%d, %d\n", result_1, !c);
  6. printf("%d, %d\n", 9&&0, result_2);
  7. printf("%d, %d\n", b||100, 0&&0);
  8. return 0;
  9. }

运行结果：
0, 0
0, 1
1, 0

优先级

逻辑运算符和其它运算符优先级从低到高依次为：

赋值运算符(=) < &&和|| < 关系运算符 < 算术运算符 < 非(!)

&& 和 || 低于关系运算符，! 高于算术运算符。
 
按照运算符的优先顺序可以得出：

  • a>b && c>d  等价于  (a>b)&&(c>d)
  • !b==c||d<a  等价于  ((!b)==c)||(d<a)
  • a+b>c&&x+y<b  等价于  ((a+b)>c)&&((x+y)<b)


另外，逻辑表达式也可以嵌套使用，例如a>b && b || 9>c，a || c>d &&  !p。

逻辑运算符举例：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. char c='k';
  4. int i=1,j=2,k=3;
  5. float x=3e+5,y=0.85;
  6. printf( "%d,%d\n", !x*!y, !!!x );
  7. printf( "%d,%d\n", x||i&&j-3, i<j&&x<y );
  8. printf( "%d,%d\n", i==5&&c&&(j=8), x+y||i+j+k );
  9. return 0;
  10. }

运行结果：
0,0
1,0
0,1

本例中!x和!y分别为0，!x*!y也为0，故其输出值为0。由于x为非0，故!!!x的逻辑值为0。对x|| i && j-3式，先计算j-3的值为非0，再求i && j-3的逻辑值为1，故x||i&&j-3的逻辑值为 1。对i<j&&x<y式，由于i<j的值为1，而x<y为0故表达式的值为1，0相与，最后为0，对i==5&&c&&(j=8)式，由于i==5为假，即值为0，该表达式由两个与运算组成，所以整个表达式的值为0。对于式x+ y||i+j+k由于x+y的值为非0，故整个或表达式的值为1

 

 

 

C语言虽然没有限制 if else 能够处理的分支数量，但当分支过多时，用 if else 处理会不太方便，而且容易出现 if else 配对出错的情况。例如，输入一个整数，输出该整数对应的星期几的英文表示：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a;
  4. printf("Input integer number:");
  5. scanf("%d",&a);
  6. if(a==1){
  7. printf("Monday\n");
  8. }else if(a==2){
  9. printf("Tuesday\n");
  10. }else if(a==3){
  11. printf("Wednesday\n");
  12. }else if(a==4){
  13. printf("Thursday\n");
  14. }else if(a==5){
  15. printf("Friday\n");
  16. }else if(a==6){
  17. printf("Saturday\n");
  18. }else if(a==7){
  19. printf("Sunday\n");
  20. }else{
  21. printf("error\n");
  22. }
  23. return 0;
  24. }

运行结果：
Input integer number:3↙
Wednesday

对于这种情况，实际开发中一般使用 switch 语句代替，请看下面的代码：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a;
  4. printf("Input integer number:");
  5. scanf("%d",&a);
  6. switch(a){
  7. case 1: printf("Monday\n"); break;
  8. case 2: printf("Tuesday\n"); break;
  9. case 3: printf("Wednesday\n"); break;
  10. case 4: printf("Thursday\n"); break;
  11. case 5: printf("Friday\n"); break;
  12. case 6: printf("Saturday\n"); break;
  13. case 7: printf("Sunday\n"); break;
  14. default:printf("error\n"); break;
  15. }
  16. return 0;
  17. }

运行结果：
Input integer number:4↙
Thursday

switch 是另外一种选择结构的语句，用来代替简单的、拥有多个分枝的 if else 语句，基本格式如下：

switch(表达式){
    case 整型数值1: 语句 1;
    case 整型数值2: 语句 2;
    ......
    case 整型数值n: 语句 n;
    default: 语句 n+1;
}

它的执行过程是：
1) 首先计算“表达式”的值，假设为 m。

2) 从第一个 case 开始，比较“整型数值1”和 m，如果它们相等，就执行冒号后面的所有语句，也就是从“语句1”一直执行到“语句n+1”，而不管后面的 case 是否匹配成功。

3) 如果“整型数值1”和 m 不相等，就跳过冒号后面的“语句1”，继续比较第二个 case、第三个 case……一旦发现和某个整型数值相等了，就会执行后面所有的语句。假设 m 和“整型数值5”相等，那么就会从“语句5”一直执行到“语句n+1”。

4) 如果直到最后一个“整型数值n”都没有找到相等的值，那么就执行 default 后的“语句 n+1”。

需要重点强调的是，当和某个整型数值匹配成功后，会执行该分支以及后面所有分支的语句。例如：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a;
  4. printf("Input integer number:");
  5. scanf("%d",&a);
  6. switch(a){
  7. case 1: printf("Monday\n");
  8. case 2: printf("Tuesday\n");
  9. case 3: printf("Wednesday\n");
  10. case 4: printf("Thursday\n");
  11. case 5: printf("Friday\n");
  12. case 6: printf("Saturday\n");
  13. case 7: printf("Sunday\n");
  14. default:printf("error\n");
  15. }
  16. return 0;
  17. }

运行结果：
Input integer number:4↙
Thursday
Friday
Saturday
Sunday
error

输入4，发现和第四个分支匹配成功，于是就执行第四个分支以及后面的所有分支。这显然不是我们想要的结果，我们希望只执行第四个分支，而跳过后面的其他分支。为了达到这个目标，必须要在每个分支最后添加break;语句。

break 是C语言中的一个关键字，专门用于跳出 switch 语句。所谓“跳出”，是指一旦遇到 break，就不再执行 switch 中的任何语句，包括当前分支中的语句和其他分支中的语句；也就是说，整个 switch 执行结束了，接着会执行整个 switch 后面的代码。

使用 break 修改上面的代码：

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a;
  4. printf("Input integer number:");
  5. scanf("%d",&a);
  6. switch(a){
  7. case 1: printf("Monday\n"); break;
  8. case 2: printf("Tuesday\n"); break;
  9. case 3: printf("Wednesday\n"); break;
  10. case 4: printf("Thursday\n"); break;
  11. case 5: printf("Friday\n"); break;
  12. case 6: printf("Saturday\n"); break;
  13. case 7: printf("Sunday\n"); break;
  14. default:printf("error\n"); break;
  15. }
  16. return 0;
  17. }

运行结果：
Input integer number:4↙
Thursday

由于 default 是最后一个分支，匹配后不会再执行其他分支，所以也可以不添加break;语句。

最后需要说明的两点是：
1) case 后面必须是一个整数，或者是结果为整数的表达式，但不能包含任何变量。请看下面的例子：

  1. case 10: printf("..."); break; //正确
  2. case 8+9: printf("..."); break; //正确
  3. case 'A': printf("..."); break; //正确，字符和整数可以相互转换
  4. case 'A'+19: printf("..."); break; //正确，字符和整数可以相互转换
  5. case 9.5: printf("..."); break; //错误，不能为小数
  6. case a: printf("..."); break; //错误，不能包含变量
  7. case a+10: printf("..."); break; //错误，不能包含变量


2) default 不是必须的。当没有 default 时，如果所有 case 都匹配失败，那么就什么都不执行。

posted @ 2021-04-15 18:33  woaibaobei  阅读(420)  评论(0)  编辑  收藏  举报