C語言中分支與循環(huán)語句的示例分析

這篇文章主要介紹C語言中分支與循環(huán)語句的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

- if語句：if（表達式）

// 括號里面放一個表達式
//表達式的結(jié)果如果為非零，表達式為真
//表達式結(jié)果如果為零，表達式為假

if語句可以單支，雙支，多分支，還可以用大括號括起來之后執(zhí)行多條語句，下圖為雙分支示例：

if(表達式)
    語句；//每一個分號隔開的叫做一條語句
else
    語句；//注意！無大括號直接寫只能執(zhí)行一條語句

下圖為多分支示例：

if(表達式)//第一條語句也沒有分號
    語句；
else if(表達式);
    語句；//注意else if語句結(jié)束要有分號
else if(表達式);
    語句：
 //此處省略若干個else if
else//此處便是最后一條語句了，無分號
    語句；

下圖為執(zhí)行多條語句的示例：

if(表達式)
{
    語句01;
    語句02;
    //....
}
//下面的可以單支，雙支也可以多分支

懸空else問題

示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 2;
    if(a == 1)
        if (b == 2)
            printf("hehe\n");
    else
        printf("haha\n");
    return 0;
}

以上這段代碼的打印結(jié)果大多數(shù)人可能第一眼看到之后，就會說屏幕上會打印 ：haha，因為他們會認為：第六行的表達式判斷之后，a是不等于1的，故表達式為假，執(zhí)行else后面的語句。但是其實不然，else只于離他最近的那個 if 匹配，因此以上的代碼的真實打印結(jié)果為：不打印。

所以好的代碼書寫風格可以大大減少不必要的誤會

//正確的書寫方式
if(a == 1)
    if(b == 2)
        printf("hehe\n");
    else
        printf("haha\n");

- switch語句

switch語句也是一種分支語句，多用于多分支的情況

switch語句的語法格式：

switch(整形表達式)//后面無需再放分號
{
case (整形常量表達式):
        語句；
        break;
//break是決定了程序走到該位置之后還要不要往下走
//有break直接跳出switch
//無break繼續(xù)往下執(zhí)行其他的case語句
//直至遇到break為止
}

要注意的細節(jié)：

（以代碼為例）

#include <stdio.h>
int main()
{
    int day = 0;
    scanf("%d",&day);
    switch (day)
    {
        case 1:
         //以下略
    }
    return 0;
}

要注意的細節(jié)

（對照上圖）

• 如果將第4行的代碼改成：float day，那么改程序?qū)o法繼續(xù)執(zhí)行，因為這樣改完之后原來的day就被改為了浮點型，day傳到第6行之后還是一個浮點型，而使用switch的語法明確規(guī)定：switch（），括號中要寫整型常量表達式，必須為整型和常量

• 還有，如果在switch語句執(zhí)行開頭提前定義好一個整形變量，并給它賦值，之后再把這個變量放入case 的后面，此程序也是無法執(zhí)行的。下圖示例：

int n = 1;
switch (/*此處略*/)
{
    case n:
//上面的操作一定會引起編譯器的報錯
//因為n本質(zhì)上還是屬于是一個變量
//case后根據(jù)語法規(guī)范必須為整形且常量
}

• 另外，如果case后面跟的滿足整型，常量，并且是一個表達式的話，也是可以執(zhí)行的下去的‘

//示例
case 1+0:
//這樣寫也是可以編譯的

• 最后就是，如果case后面跟的是一個字符型也是能夠編譯過去的，因為字符也是屬于整形的一種，字符以ascii碼的形式儲存在計算機之中的。

switch中的的default子句：

此子句適用于處理那些所有分支情況之外的輸入

示例：

//多余的代碼略寫
int day = 0;
scanf("%d".&day);
switch(day)
{
    case 1:
//case內(nèi)的語句和break略寫        
    case 2:
    case 3:
    case 4:
    case 5:
    case 6:
    case 7:
    default:
        printf("輸入錯誤\n");
     break;   
}

如上圖所示，case語句之中只給出了七個分支來選擇，但是如果輸入者一不小心輸入錯誤，沒有輸入1至7中的數(shù)（比如輸入了一個9），那么程序最后就會不編譯，為防止出現(xiàn)這種情況的發(fā)生，所以專門設計了一個default子句用來供那些別的錯誤情況進入，以給予輸入者一個錯誤提示。另外，default子句不管放在開頭還是結(jié)尾都沒問題，但是我們一般默認放置句尾。

循環(huán)語句：循環(huán)結(jié)構(gòu)分為三種：while循環(huán)，for循環(huán)，do while循環(huán)

- while循環(huán)語法結(jié)構(gòu)

while(//表達式，即判斷循環(huán)執(zhí)行的條件)
{
    循環(huán)語句；
}

上面的表達式結(jié)果如果為真，即非0，那么循環(huán)執(zhí)行

如果表達式結(jié)果為假，即為0 ，那么循環(huán)體不執(zhí)行

注意事項：

如果在while循環(huán)中有break，那么該break用于調(diào)出當前所在的循環(huán)體

就是說只能跳一級，跳出它當前所在的循環(huán)。如果外面還有循環(huán)體，那照樣還要繼續(xù)執(zhí)行下去

如果在while循環(huán)中有continue，那么continue的作用就是用于跳過continue后面的代碼，直接到程序開頭的判斷部分，看要不要繼續(xù)往下執(zhí)行代碼,示例如下：

//代碼多余的部分略
while (i <= 10)
{
    if(i == 5)
        continue;
    printf("%d ",i);
    i++;
}

上面的代碼打印結(jié)果就是 1234，然后后面就不打了

因為當i變?yōu)?的時候經(jīng) if 語句的判斷為真，到continue處，又回到代碼while循環(huán)判斷的開頭，看是否執(zhí)行下一次的循環(huán)，判斷之后可執(zhí)行，又經(jīng)if 來到continue處，又回到while處判斷，可執(zhí)行…如此往復下去，沒有跳出這個死循環(huán)的可能。后面也不可能再去打印別的東西。

for循環(huán)的continue，是直接跳到for循環(huán)的表達式3之中，執(zhí)行調(diào)整部分，由此可見while循環(huán)和for循環(huán)的continue是有一定區(qū)別的，while循環(huán)是完全有可能直接跳過調(diào)整部分的，因為調(diào)整部分有可能在他的下面的代碼

譬如上面的代碼塊就是這樣的。

- for循環(huán)語法結(jié)構(gòu)

for(表達式1；表達式2；表達式3)
{
    循環(huán)語句；
}

for循環(huán)其實是while循環(huán)的進一步改進，因為while循環(huán)的初始化部分（int i = 0），條件判斷部分（while（i>10））,調(diào)整部分（i ++)，這幾個部分之間相隔有的時候會很遠，如果需要改動的話就會很容易改動。

for循環(huán)中，表達式1用于給循環(huán)變量一個初始值（表達式 1，只會執(zhí)行一次，往后就沒用了，每次循環(huán)開始前變量保留著上一次的值，除非這個循環(huán)本身就在另一個循環(huán)之中，這樣的話每次都會初始化一遍，所以一般情況下，再上來的時候循環(huán)變量只會走 表達式 2 判斷一下和 表達式 3 自增一下，隨后繼續(xù)去執(zhí)行下面的代碼)，表達式2用于判斷，表達式3用于調(diào)整。

要注意的要點：盡量不要在循環(huán)體內(nèi)改變循環(huán)變量，不然循環(huán)很容易失去控制，以下圖代碼塊為例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    for(i=0; i<11; i++)
    {
        printf("%d"，i);
        i = 5;
    }
    return 0;
}

上述代碼是一個連續(xù)打印6的一個死循環(huán)，因為每次走到第七行時，i 都會被賦值成 5。再上去到調(diào)整語句自增。

所以說循環(huán)內(nèi)部千萬不要改變循環(huán)變量。

其次要注意的要點：for循環(huán)的語句判斷部分采用開區(qū)間，因為使用開區(qū)間的話不等號旁邊表示的是循環(huán)的次數(shù)

代碼的可讀性更高。比如：i<11.

for循環(huán)的用法也是非常靈活的，三個表達式可以隨意省略，但是判斷表達式還是最好不要省略，因為極易造成死循環(huán)。下面再來看一個示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for(; i<3;i++)
        for(; j<3; j++)
        {
            printf("hehe\n");
        }
    return 0;
}

此處按照正常的理解來說，第四五行應該已經(jīng)對 i 和 j 進行了初始化，隨后再去執(zhí)行的時候，循環(huán)出三個 i ,每個 i 再分出來三個 j，所以總共應該打印應該是九個hehe。但事實上并不是這樣，真正的執(zhí)行的過程為：i 初始化為 0之后，i 加一，與 j 相關(guān)的循環(huán)執(zhí)行三次，printf 也打印三次，但是之后 i 在加一次，在執(zhí)行 j 循環(huán)時，j 的初始化是在循環(huán)之外的，因此 j 仍然是3，循環(huán)無法執(zhí)行，在往后也一樣是這樣。所以最終只打印三次hehe。

for循環(huán)還可以使用兩個變量循環(huán)變量來控制，例子如下：

int x ，y;
for(x = 0&&y = 0;x<10&&y<10;x++&&y++)

- do while循環(huán)

do
{
    語句1;
    語句2;
    .......
}while(判斷語句);
//判斷語句旁邊的的分號千萬不能少，不然的話語法就過不去了

do while循環(huán)執(zhí)行方式很簡單，就是什么都不管直接先去執(zhí)行括號內(nèi)的語句，執(zhí)行完了再去判斷還要不要繼續(xù)走下去，所以說do while 最少都能執(zhí)行一次

do while 語句中的 continue 與 break 的用法

continue：直接跳過它下面的語句至最后的那個判斷語句，然后再從頭開始

break：直接就是調(diào)出所在的那個循環(huán)不執(zhí)行了

示例：

do
{
    if(i == 5)
        continue;
    printf("%d ",i);
    i++;
}while(i<=10);

最終打印結(jié)果就是： 1234，因為當代碼中 i 走到 5 的時候，第5 行的continue 就會開始執(zhí)行，使其跳轉(zhuǎn)到第8 行進行判斷，判斷為真，跳到開頭的第4行，繼續(xù)執(zhí)行，再繼續(xù)跳轉(zhuǎn)…所以從 i 變成 5 開始，這段代碼就變成了死循環(huán)。

此外，如果第 5 行的語句被改成了 break 就會直接跳出所在的循環(huán)，直接去執(zhí)行第 9 行的語句

循環(huán)練習題

- 題目一（階乘）

//計算n的階乘
#include <stdio.h>
int main()
{
    int ret = 1;
    int i = 0;
    int n = 0;
    scanf("%d",&n);
    for(i = 1; i<=n; i++)
    {
        ret *= i;
    }
    printf("%d",ret);
    return 0;
}

- 題目二（階乘和）

//計算 1!+2!+3!+.....+10!
//只寫出了核心步驟
    int ret = 1;
    int i,sum = 0;
    int n = 1;
    for(n=1; n<11; n++)
    {
        ret = 1;
//ret每次都必須要重新賦值
//不然里面會保留上一次的階乘值
//致使我們無法形成階乘相加的效果
        for(i = 1; i<=n; i++)
//注意，這里的 i ，每次都會初始化一次
//因為這個i的循環(huán)本身，就是在循環(huán)里面            
        {
            ret *= i;
        }
        sum += ret;
    }
    return 0;

上面這段代碼寫出來，思路非常的加單粗暴，就是要有各個不同的階乘，那么就用 n 來控制，要有階乘，那么就用 i 來控制。但是這種思路用來解決階乘相加的問題其實效率過低，因為每次當代碼走到第14行的時候 ，每次要算階乘的時候總是會出現(xiàn)一個問題，就是每一次階乘前面總是會把上一次的階乘重算一遍，再乘上一個最新更新的 i ，這樣非常浪費時間

圖解上面這段代碼的缺陷：

所以說我們可以這樣想，可不可以更高效地利用數(shù)據(jù)，比如：1！ 用完不要扔掉，再給他乘以一個 2，

變成 2！，同理 2！也不要扔掉，再給他乘以一個 3，最后把他們相加放到 sum 里面就行了。

//計算 1！+2！+3！+......+10!
//優(yōu)化后的核心步驟
for(n=1; n<11; n++)
{
   ret *= n;
   sum += ret;
}

優(yōu)化后的圖解：

可以對照其對應的代碼塊，不難發(fā)現(xiàn)，這個效果一個循環(huán)就搞定了，利用率還非常高

- 題目三（二分查找）

//在一個有序數(shù)組中查找具體的某個數(shù)
//有序，即排好序的，如果從前往后找的話效率過低
//此題使用二分查找法
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int k = 7;//此處為要查找的元素
    int sz = size of(arr)/size of(arr[0]);
    //上面這行是用來計算出數(shù)組里面的元素個數(shù)
    int left = 0;
    int right = sz - 1;
    while(left <= right)
    {
        int mid = (left + right)/2;
        if(arr[mid] < k)
        {
            left = mid + 1;
        }
        else if(arr[mid] > k)
        {
            right = mid - 1;
        }
        else
        {
            printf("找到了，下標為：%d\n",mid);
            break;
        }
    }
    if(left > right)
    {
        printf("找不到\n");
    }
    return 0;
}

使用二分查找法去尋找數(shù)可以大大提高查找效率，其原理非常簡單：就是先算出數(shù)組中的元素個數(shù)，然后將查找時移動的右下標（right）初始值表示出來（即：數(shù)組元素個數(shù)減一），其次左下標（left）的初始值賦 0 （因為數(shù)組元素下標是從 0 開始的），然后表示出 mid ，就是左右下標的平均值，再用這個平均值去和要去查找的數(shù) k 去比較，如果 mid 比 k 大，mid減一并將值賦給left，實現(xiàn)左值的更新，若 mid 比 k 小，mid 減一賦給 right，實現(xiàn)右值的更新，由此不斷循環(huán)往復左右值相距越來越近，若能實現(xiàn)左右值相等，則查找的數(shù)是存在的，若逼近到最后直至左右值交叉，則說明要查找的數(shù)不存在。圖示如下：

• [

https://imgtu.com/i/gm5KGF

- 題目四（兩邊往中間漸變）

//編寫多個字符從兩端向中間移動
//其實就是一串字符從兩端向中間移動
//每次露出左數(shù)第一個未知和右數(shù)第一個未知
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>
int main()
{
    char arr1[] = "welcome to world";
    char arr2[] = "################";
    int left = 0;
    int right = strlen (arr1)-1;
    printf("%s\n", arr2);
    while(left <= right)
    {
        arr2[left] = arr1[left];
        arr2[right] = arr1[right];
        Sleep(1000);//此處s必須大寫，這里起到休眠1秒的作用
        system("cls");//此處起到閃屏的動態(tài)作用
        left++;
        right++;
        printf("%s",arr2);
    }
    return 0;
}

這道題目的原理和二分查找法類似，不再贅述。

此外還要注意的是：strlen（）用于求字符串的長度，即里面含有幾個字符

sizeof（)用于求數(shù)組所占的內(nèi)存空間的大小

- 題目五（密碼登錄）

//模擬密碼登錄的情景，只允許登錄三次
//三次都不對，則退出程序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char password[20] = { 0 };
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("請輸入密碼:> ");
		scanf("%s", password);//數(shù)組名本身就是地址，不是需要再用取地址符
		if (strcmp(password, "123456") == 0)//if后別加分號！?。ㄤ疲伊艘粋€下午的bug）
		{
			printf("登陸成功\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("登陸失敗，請重新輸入!\n");
		}
	}
	if (i == 3)
	{
		printf("三次錯誤，退出程序\n");
	}
	return 0;
}

此處的 strcmp（字符串 1，字符串 2）是用于對比字符串的內(nèi)容是否一致，如果一致，strcmp 返回一個 0 ，這也是為什么 if 里面判斷其是否等于 0。如果不一致，有兩種情況：字符串 1 大于字符串 2 ，返回值大于 0 ；字符串 1 小于字符串 2，返回值小于 0 。此外，strcmp 的比較方法是：字符串上的每一位逐個比較，比較對應位置上字符的 ASCII 碼值，不是比較字符串的長度，一旦對應位置上的字符大小分出高下，那么兩個字符也立刻分出高下，不管后面的字符或大或小或長或短。下面用圖示來解釋：

- 題目六（猜數(shù)字游戲）

//寫一個猜數(shù)字游戲
//游戲要求如下：
//1.自動產(chǎn)生一個 1-100 之間的隨機數(shù)
//2.猜數(shù)字
//  a.猜對了，就恭喜你游戲結(jié)束
//  b.你猜錯了，會告訴你猜大了，還是猜小了
//3.游戲會一直玩，除非退出游戲
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void menu()//menu函數(shù)的功能就是去實現(xiàn)一個菜單界面
{
	printf("-------------------\n");
	printf("-----1.玩游戲------\n");
	printf("-----2,退出游戲----\n");
	printf("-------------------\n");
}
void game()//game函數(shù)的功能就是去實現(xiàn)游戲的基本操作和隨機數(shù)的產(chǎn)生
{
	int ret = 0;
	int guess = 0;
	ret = rand() % 100 + 1;//此處就是生成隨機數(shù)的關(guān)鍵，rand的用法可以去MSDN去查
	                       //還有題目要求是1-100的隨機數(shù)所以rand返回值必須模上100.隨機數(shù)就可以被限定在0-99再加1，就是1-100
	while (1)//這個while實現(xiàn)的就是猜數(shù)字的的過程
	{
		printf("請猜一個數(shù):> \n");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < ret)//這里就是要讓guess這個猜的值和我們隨機生成的數(shù)來做比較
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else if(guess > ret )
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜你，猜對了\n");
			break;
		}
	}
}
int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));//這里和上面的rand相聯(lián)系，是rand語法規(guī)定的一部分，這里的作用來給生成的隨機數(shù)一個起點
	                                //里面的那個time（）是個時間戳，就是用現(xiàn)在的時間和計算機的起始時間換算出一個隨機數(shù)
	                                //因為srand里面必須要填上一個隨機數(shù)所以用時間就是再好不過的了
	                                //還有就是srand的語法規(guī)定里面的數(shù)必須是無符號整形所以（unsigned int）用來強制改變數(shù)的類型
	int input = 0;
	do //此處使用do while循環(huán)就是要保證不管玩不玩先進去選擇
	{
	    menu();
		printf("請按菜單要求輸入一個數(shù):> ");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戲\n");
			break;
		defult ://此處的的defult 的作用也很關(guān)鍵。它可以防止玩家輸入其他數(shù)字進入到while（）的判斷之中被誤判為真
			printf("輸入錯誤，請重輸\n");
		}
	} while (input);//此處用input來判斷是很巧妙的，因為選擇上input的只有0和1去供你選擇，若為0便是假 跳出循環(huán) 
	system("pause");      //若為 1便是真，繼續(xù)循環(huán)
	//選擇 0 的時候程序便會跳到67行終止
	return 0;
}

- goto語句

goto語句在C語言可以改變程序的進程順序，只要在想跳轉(zhuǎn)的地方做個標記，然后程序走到對應的goto語句處就會跳轉(zhuǎn)到標記處重新開始執(zhí)行。（感覺有點像《火影忍者》里面波風水門的飛雷神）但是寫程序的時候要小心，goto語句有可能導致程序混亂產(chǎn)生bug。另外，goto語句不可以跨函數(shù)跳躍。

#include <stdio.h>
int main()
{
flag://這里就是標記的地方，一開始程序進去忽略這個東西
    printf("hehe\n");
    printf("haha\n");
    goto flag;//這里就是讓程序跳轉(zhuǎn)到標記處的語句
    return 0;
}

- getchar與putchar用法

下圖為示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int ch = getchar();
    //getchar是用來接收鍵盤上輸入的字符
    //之后將接受的字符轉(zhuǎn)化為ASCII碼值存放起來
    //由前面的存儲類型是int也是可以看出來的
    //總之，用法是和scanf是差不多的
    putchar(ch);
    //putchar把接收到的字符打印出來
    //原理和printf差不多
    return 0;
}

此外還要注意的是：getchar獲取一個字符如果失敗了，那么他就會返回一個EOF

EOF 翻譯過來就是：文件終止（end of file）

#include <stdio.h>
int main()
{
    int ch = 0;
    while((ch = getchar())!=EOF)
    //上面條代碼就是讓getchar讀取一個數(shù)
    //判斷它有沒有讀取錯誤，若對的話則循環(huán)
    {
        putchr(ch);
    }
    return 0;
}

上面的這段代碼的效果即輸入什么就打印什么，可以不停地輸，不停地打

例：輸 a 則打 a，輸 b 則打 b。

如果想要循環(huán)停止的話，那么就可以輸入一個：ctrl 加 z ，其原理其實就是給 getchar 輸入一個錯誤字符

讓他終止，返回一個 EOF。

getchar 接收字符的原理：getchar 和 電腦鍵盤之間有一個緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用于存放鍵盤上輸入的東西，此外getchar 只要是緩沖區(qū)里面的東西一律照收不誤，包括回車，回車如果輸入進去就會被緩沖區(qū)理解為一個 \n ,所以上述代碼的輸入和打印形式為：

a //這里先給他一個a ，再打了一個回車

a

b

b

就是說，getchar 先讀取了 a ，隨后 a被打印，之后又讀取一個 \n 由此 b 只能在第三行開始輸入，以此類推…

getchar 與putchar的實際應用：

實例如下圖：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int password[20] = {};
    printf("請輸入密碼:> ");
    scanf("%s", password);
    printf("請確認密碼:> ");
    int tmp = 0;
    while ((tmp = getchar()) != '\n')
    {
        ;
    }
    int ch = getchar();
    if (ch == 'Y')
    {
        printf("確認成功\n");
    }
    else
    {
        printf("確認失敗\n");
    }
    return 0;
}

上面的一段的代碼寫的是一個輸入密碼并確認的函數(shù)，具體分析：

首先我們創(chuàng)建一個數(shù)組，用于存放輸入的字符串，之后創(chuàng)建一個 tmp ，用循環(huán)來消耗 scanf 拿不走的字符串，就是讓while里面的getchar在讀到 \n 之前，一直用上面代碼塊中的第11行的空語句來來消耗那些沒用的（就是說getchar讀入，但不會進行操作），即空格剩下的 （空格）abcdef \n，因為如果不去消耗的話，第13行的getchar將直接讀取 6 后面的那個空格，然后自動默認走else 后面的分支，隨后在屏幕上直接打印 ：確認失敗。由此可見，getchar 的作用非常直白，只是在讀取的時候看到緩沖區(qū)有什么就讀什么。

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