C++篇语句

到目前为止，我们只见过两种语句： return 语句和表达式语句。根据语句对执行顺序的影响，C 语言其余语句大多属于以下 3 大类。

选择语句： if 语句和 switch 语句。
循环语句： while 语句， do...while 语句和 for 语句。
跳转语句： break 语句， continue 语句和 goto 语句 ( return 语句也属于此类)。
复合语句 (把几条语句组合成一条语句)。
空语句 (不执行任何操作)。

一、选择语句

if 语句

if 语句最简单的格式为：

cpp 复制代码

if (expr) statement

比如下面这个示例：

cpp 复制代码

if (line_num == MAXLINES)
    line_num = 0;

注意: 不要混淆 == 和 =。语句 if (i == 0) ... 测试 i 是否等于 0；而语句 if (i = 0) ... 则是先把 0 赋值给 i，然后测试赋值表达式的值是否非零，在这种情况下，测试总是失败的。

复合语句

如果我们想用 if 语句控制两条或者更多条语句，该怎么办呢？这时，就需要引入复合语句了。复合语句格式如下：

cpp 复制代码

{ statements }

通过将多条语句用花括号括起来，可以强制编译器将其作为一条语句来处理。如：

cpp 复制代码

{
    line_num = 0;
    page_num++;
}

这样，我们就可以在 if 语句中使用复合语句了：

cpp 复制代码

if (line_num ==  MAX_LINES) {
    line_num = 0;
    page_num++;
}

e l s e 子句

if 语句还可以有 else 子句，其格式为：

cpp 复制代码

if (expr) 
    statement 
else 
    statement

如果 expr 的值为 0，那么就执行 else 子句。如：

python 复制代码

if (i > j)
    max = i;
else
    max = j;

C 语言对 if 语句内部的语句没有任何限制。事实上，在 if 语句内部嵌套其他 if 语句是非常普遍的。比如，我们可以用下面的语句找出 i, j, k 中的最大值：

cpp 复制代码

if (i > j) {
    if (i > k)
        max = i;
    else
        max = k;
} else {
    if (j > k)
        max = j;
    else 
        max = k;
}

级联式 if 语句

写程序时，我们经常需要判定一系列条件，直到某个条件为真。级联式 if 语句往往是编写这类程序的最好方法。如：

cpp 复制代码

if (n < 0)
    printf("n is less than 0\n");
else 
    if (n == 0)
        printf("n is equal to 0\n");
    else 
        printf("n is greater than 0\n");

虽然第二个 if 语句是嵌套在第一个 if 语句内部的，但 C 程序员通常不会像上面一样对第二个 if 语句进行缩进，而是写成下面这样：

cpp 复制代码

if (n < 0)
    printf("n is less than 0\n");
else if (n == 0)
    printf("n is equal to 0\n");
else
    printf("n is greater than 0\n");

因此，级联式 if 语句有自己独特的书写形式：

cpp 复制代码

if (expr)
    statement
else if (expr)
    statement
...
else if (expr)
    statement
else
    statement

级联式 if 语句不是新的语句类型。它仅仅是普通的 if 语句，只是碰巧它的 else 子句又是一条新的 if 语句，以此类推...

悬空 e l s e 问题：

当 if 语句嵌套时，我们需要当心臭名昭著的"悬空 else"问题。思考下面这个例子：

cpp 复制代码

#include<iostream>
#define SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))

using namespace std;

int main(){
int x = 10, y = 0, result;	
if (y != 0)
	if (x != 0)
		result = x / y;
else 
	printf("Error: y is equal to 0\n");

			
	return 0;
}

上面 else 子句究竟属于哪一个 if 语句呢？缩进暗示它属于最外层的 if 语句。然而 C 语言遵循的规则是 else 子句应该属于离它最近的，且还没有和其他 else 匹配的 if 语句。因此，在这个例子中， else 子句属于内层的 if 语句。

为了使 else 子句属于外层的 if 语句，我们可以用花括号将内层的 if 语句括起来：

cpp 复制代码

if (y != 0) {
    if (x != 0)
        result = x / y;
} else
    printf("Error: y is equal to 0\n");

条件表达式

C 语言提供了一种特殊的运算符------条件运算符，这种运算符可以根据条件产生两个值中的一个。条件运算符由 ? 和 : 组成，其格式如下：

cpp 复制代码

expr1 ? expr2 : expr3

条件运算符是 C 语言中唯一一个有 3 个操作数的运算符，因此我们又把它称为三目运算符。条件表达式的求值步骤是：首先计算 expr1 的值，如果该值不为 0，则计算 expr2 的值，并且把 expr2 的值当作整个表达式的值；如果 expr1 的值为 0，那么计算 expr3 的值，并把 expr3 的值当作整个表达式的值。请看下面的示例：

cpp 复制代码

int i, j, k;
i = 1;
j = 2;
k = i > j ? i : j;
k = i > j ? i++ : j++;
k = (i >= 0 ? i : 0) + j;

顺便说以下，最后一条语句的圆括号是必须的，因为三目运算符的优先级只比赋值运算符的优先级高一点。

布尔值

cpp 复制代码

bool flag = true;

switch 语句

在日常编程中，常常需要把表达式和一些列值进行比较，从中找出匹配的值。前面可以看到，级联式 if 语句可以可以达到这个目的。

cpp 复制代码

if (grade == 4)
	printf("Excellent");
else if (grade == 3)
	printf("Good");
else if (grade == 2)
	printf("Average");
else if (grade == 1)
	printf("Poor");
else if (grade == 0)
	printf("Failing");
else 
	printf("Illegal grade");

C 语言提供了 switch 语句作为这类级联式 if 语句的替换。如上面的例子可以写成这样：

cpp 复制代码

switch (grade) {
case 4: 
 printf("Excellent");
	break;
case 3: 
 printf("Good");
	break;
case 2: 
	printf("Average");
	break;
case 1: 
	printf("Poor");
	break;
case 0: 
	printf("Failing");
	break;
default:
	printf("Illegal grade");
	break;
}

switch 语句往往比级联式 if 语句更容易阅读。此外，switch 语句的执行速度也会比 if 语句快一些。

switch 语句相对来说比较复杂，下面我们来看以下它的组成成分：

控制表达式。 switch 后边表达式的值必须是整数类型。C 语言把字符类型也当作整数来处理，因此 switch 语句也可以对字符类型进行判定。但是，不能判定浮点数和字符串 (why?)。
分支标号。 case 后边必须跟常量表达式，并且常量表达式的值必须是整数(字符类型也可以)。常量表达式：即能够在编译期间求值的表达式。
语句。 每个 case 后面可以跟任意数量的语句 (不需要用花括号括起来)。每组语句的最后通常是一条 break 语句。
注意switch语句不能进行范围比较，switch语句在C 语言中不允许有重复的分支标号，但对分支的顺序没有要求，特别是 default 分支不一定要放到最后。而且 switch 语句不要求一定要有 default 分支。如果 default 不存在，而且控制表达式的值和任何一个分支标号都不匹配，控制会直接传递给 switch 后面的语句。

多个分支标号，可以共用一组语句。如：

cpp 复制代码

switch (grade) {
case 4: case 3: case 2: case 1: 
 printf("Passing");
	break;
case 0: 
	printf("Failing");
	break;
default:
 printf("Illegal grade");
	break;
}

case 穿透（/*break through*/）

cpp 复制代码

switch (grade) {
case 4: 
	printf("Excellent");
case 3: 
	printf("Good");
case 2: 
	printf("Average");
case 1: 
	printf("Poor");
case 0: 
 printf("Failing");
default:
	printf("Illegal grade");
}

【练】利用 switch 语句编写一个程序，把用数字表示的成绩转化为字母表示的等级。评定规则为: A为 90~100，B为 80~89，C为 70~79，D 为 60~69，F 为 0~59。如果成绩高于100或者低于0，则显示出错消息。

二、循环语句

C 语言提供了 3 种循环语句，即while语句，do...while语句和for语句。while语句在循环体执行之前测试控制表达式，do...while循环在循环体执行之后测试控制表达式，for语句则非常适合那些递增或递减计数变量的循环。
while 语句

cpp 复制代码

i = 10;
while (i > 0) {    
printf("Counting down: %d\n", i);    
i--;}

如果控制表达式的值始终非零，那么while语句将永远执行下去。事实上，有时候我们会故意用非零的常量表达式作为控制表达式，以此来构造无限循环。

cpp 复制代码

/* idiom */
while (1) ...

除非循环体内含有跳出循环的控制语句 (break, goto, return) 或者调用了导致程序终止的函数，否则上述形式的while语句将永远执行下去。

do...while 语句

do...while语句和while语句关系紧密。事实上，do...while语句本质上就是while语句，只不过其控制表达式是在每次执行完循环体之后进行判定的。do...while语句的格式如下：

cpp 复制代码

do statement while (expr) ;

执行do...while语句时，先执行循环体，再计算控制表达式的值。如果表达式的值非零，那么继续执行循环体，然后再计算表达式的值；如果表达式的值为零，则终止do...while语句的执行。如：

cpp 复制代码

i = 10;
do {
    printf("Counting down: %d\n"; i);
    i--;
} while (i > 0);

do...while 语句和 while 语句的唯一区别是：do...while 语句的循环体至少会执行一次，而 while 语句在控制表达式的值初始为 0 时，一次都不会执行。

for 语句

现在介绍 C 语言中最后一种循环，也是功能最强大的一种循环：for语句。for语句非常适合那些递增或递减计数变量的循环，当然它也可以灵活地应用在许多其他类型的循环中。for语句的格式如下：

cpp 复制代码

for (expr1; expr2; expr3) statement

cpp 复制代码

for(i = 10; i > 0; i--)    
    printf("Counting down: %d\n"; i);

省略 for 语句中的表达式

for 语句远比现在看到的更加灵活，C 语言允许 for 语句省略一些或者是全部的表达式。

如果省略 expr1，那么在执行循环前没有初始化的操作：

cpp 复制代码

i = 10;
for (; i > 0; --i)	
	printf("Counting down: %d\n", i);

如果省略 expr3，那么循环体需要确保 expr2 的值最终会变成 0：

cpp 复制代码

for (i = 10; i > 0; )    
    printf("Counting down: %d\n", i--);

当同时省略 expr1 和 expr3 时，那么for语句和while语句就没有任何分别，如：

cpp 复制代码

i = 10;
for (; i > 0; )    
    printf("Counting down: %d\n", i--);

等价于

cpp 复制代码

i = 10;
while (i > 0)    
    printf("Counting down: %d\n", i--);

在 C99 中，for语句的第一个表达式可以替换为一个声明，这一特性使得程序员可以声明一个用于循环的变量：

cpp 复制代码

for (int i = 0; i < n; i++)    ...

变量 i 不需要在该语句前进行声明。如果变量 i 在之前已经进行了声明，这个语句将创建一个新的 i，且该变量只能在循环内使用。for语句声明的变量在循环外是不可见的：

cpp 复制代码

for (int i = 0; i < n; i++) 
{    ...    
    printf("%d", i);   /* legal */    
    ...
}
printf("%d", i);     /* Wrong */

顺便提一下，for 语句可以声明多个变量，只要它们的类型相同：

cpp 复制代码

for (int i = 0, j = 0; i < n; i++)    ...

逗号表达式

逗号表达式的求值分为两步：第一步，计算 expr1 并且扔掉计算出的值；第二步，计算 expr2，把这个值作为整个表达式的值。对 expr1 的计算应该产生一些副作用，否则 expr1 就没有存在的必要了。举个例子：

逗号表达式是左结合的，因此编译器会把表达式

cpp 复制代码

i = 1, j = 2, k = i + j

解释为 (i = 1, j = 2), k = i + j

C 语言之所以提供逗号运算符，是为了在只能有一个表达式的地方可以使用两个甚至是多个表达式。换句话说，逗号运算符允许将两个表达式"粘"在一起，构成一个表达式 (和复合语句类似，复合语句可以把一组语句当成一条语句来使用)。

cpp 复制代码

for (sum = 0, i = 1; i <= N; i++)    
    sum += i;

三、跳转语句

break

switch, while, do...while 和 for 语句。但是当这些语句嵌套时，break只能跳出包含break语句的最内层嵌套。

continue

break 语句会把控制转移到整个循环的后面，而 continue 会将控制转移到循环体的末尾。break 语句会跳出循环，而 continue 语句仍然留在循环体内。break 语句和continue 语句还有另外一个区别：break 语句可以用于 switch 语句和循环，而continue 只能用于循环。

C++篇 语 句

一、选择语句

二、循环语句

三、跳转语句