C语言分支和循环（上）

[1. if语句](#1. if语句)
- [1.1 if](#1.1 if)
- [1.2 else](#1.2 else)
- [1.3 分支中包含多条语句](#1.3 分支中包含多条语句)
- [1.4 嵌套if](#1.4 嵌套if)
- [1.5 悬空else问题](#1.5 悬空else问题)
[2. 关系操作符](#2. 关系操作符)
[3. 条件操作符](#3. 条件操作符)
[4. 逻辑操作符：&&,||,！](#4. 逻辑操作符：&&,||,！)
- [4.1 逻辑取反运算符](#4.1 逻辑取反运算符)
- [4.2 与运算符](#4.2 与运算符)
- [4.3 或运算符](#4.3 或运算符)
- [4.4 练习：闰年的判断](#4.4 练习：闰年的判断)
- [4.5 短路](#4.5 短路)
[5. switch语句](#5. switch语句)
- [5.1 if语句和switch语句的对比](#5.1 if语句和switch语句的对比)
- [5.2 switch语句中的break](#5.2 switch语句中的break)
- [5.3 switch语句中的default](#5.3 switch语句中的default)
- [5.4 switch语句中的case和default的顺序问题](#5.4 switch语句中的case和default的顺序问题)
[6. while循环](#6. while循环)
- [6.1 if 和 while的对比](#6.1 if 和 while的对比)
- [6.2 while语句的执行流程](#6.2 while语句的执行流程)
- [6.3 while循环的实践](#6.3 while循环的实践)
- [6.4 练习](#6.4 练习)
[7. for循环](#7. for循环)
- [7.1 语法形式](#7.1 语法形式)
- [7.2 for循环的执行流程](#7.2 for循环的执行流程)
- [7.3 for循环的实践](#7.3 for循环的实践)
- [7.4 while循环和for循环的对比](#7.4 while循环和for循环的对比)
- [7.5 练习](#7.5 练习)
[8. do-while循环](#8. do-while循环)
- [8.1 语法形式](#8.1 语法形式)
- [8.2 do while循环的执行流程](#8.2 do while循环的执行流程)
- [8.3 do while循环的实例](#8.3 do while循环的实例)
- [8.4 练习](#8.4 练习)
[9. break和continue语句](#9. break和continue语句)
- [9.1 while循环中的break和continue](#9.1 while循环中的break和continue)
- - [9.1.1 break举例](#9.1.1 break举例)
  - [9.1.2 continue举例](#9.1.2 continue举例)
- [9.2 for循环中的break和continue](#9.2 for循环中的break和continue)
- - [9.2.1 break举例](#9.2.1 break举例)
  - [9.2.2 continue举例](#9.2.2 continue举例)
- [9.3 do while循环中的break和continue](#9.3 do while循环中的break和continue)
[10. 循环的嵌套](#10. 循环的嵌套)
- [10.1 练习](#10.1 练习)
- [10.2 题⽬解析：](#10.2 题⽬解析：)
- [10.3 参考代码：](#10.3 参考代码：)
- [10.4 优化代码](#10.4 优化代码)
[11. goto语句](#11. goto语句)

正文开始
C语言是结构化的程序设计语言，这里的结构指的是 顺序结构、选择结构、循环结构 ，C语言是能够实现这三种结构的，其实我们如果仔细分析，我们日常所见的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种结构的组合。
我们可以使用 if 、 switch 实现分支结构，使用 for 、 while 、 do while 实现循环结构。

1. if语句

1.1 if

if 语句的语法形式如下:

表达式成立（为真），则语句执行，表达式不成立（为假），则语句不执行。
在C语⾔中，0为假，⾮0表⽰真，也就是表达式的结果如果是0，则语句不执行，表达式的结果如果是不是0，则语句执行。
例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数

if 语句图示：

1.2 else

如果⼀个数不是奇数，那就是偶数了，如果任意⼀个整数，我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表示呢？

这⾥里就需要 if...else... 语句了，语法形式如下 ：

例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数，如果是奇数打印是奇数，否则打印数偶数。

练习：输⼊⼀个年龄，>=18岁就输出：成年，否则就输出：未成年

1.3 分支中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句（if 后不加大括号的情况下）
那如果我们要if语句同时控制2条语句，怎么办呢？那就要使⽤ {} 将代码括起来，else后也可以跟上⼤括号。

示例1：

示例2：

1.4 嵌套if

在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。

⽐如：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数 。请看如下代码：

上述代码也可以这样写，如下：
再比如：输⼊⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；如果不是正数则输出：负数。

以上就是嵌套if语句的语法，有了嵌套if语句，就可以完成更多复杂逻辑的判断 。

练习：

1.5 悬空else问题

如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。

我们首先从下面代码开始

上⾯的代码排版，让 else 和第⼀个 if 语句对⻬，让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的，当 if

语句不成⽴的时候，⾃然想到的就是执⾏ else ⼦句，打印 haha ，但实际上 else 是和第⼆个 if进⾏匹配的，这样后边的 if...else 语句是嵌套在第⼀个 if 语句中的，如果第⼀个 if 语句就不

成⽴，嵌套 if 和 else 就没机会执⾏了，最终啥都不打印。
如果代码改成下⾯这样就更加容易理解了。

或者如果我们希望else确实和第⼀个if匹配，可以这样修改代码：

要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使用，让代码的可读性更高。
下面是不合法代码：

2. 关系操作符

C语⾔⽤于比较的表达式，称为"关系表达式"（relational expression），里面使用的运算符就称为"关系运算符"（relational operator），主要有下面6个。

下面是一些例子。

关系表达式通常返回 0 或 1 ，表示真假。
C语⾔中， 0 表⽰假，所有⾮零值表⽰真。⽐如， 20 > 12 返回 1 ， 12 > 20 返回 0 。

关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。

例子1：

例子2：
注意：相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符，不要混淆 。有时候，可能会不小心写出下面的代码，它可以运行，但很容易出现意料之外的结果。

上面示例中，原意是 a == 3 ，但是不小心写成 a = 3 。这个式⼦表⽰对变量 a 赋值 3 ，它的返回值为 3 ，所以 if 判断总是为真。
为了防止出现这种错误，有的程序员喜欢将变量写在等号的右边。

这样的话，如果把 == 误写成 = ，编译器就会报错。

另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连⽤。

上⾯式⼦中， i < j 返回 0 或 1 ，所以最终是 0 或 1 与变量 k 进行比较。如果想要判断变量 j

的值是否在 i 和 k 之间，应该使用下面的写法。

例子：

比如：我们输⼊⼀个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出⻘年 。

3. 条件操作符

条件操作符也叫三⽬操作符，需要接受三个操作数的，形式如下：

条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果.

练习1：

练习2：使⽤条件表达式实现找两个数中较⼤值。

4. 逻辑操作符：&&,||,！

逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。

! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。

&& ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。

|| ：或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。

注：C语言中，非0表示真，0表示假

4.1 逻辑取反运算符

比如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：

如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真

所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假，执⾏if语句中的代码。

4.2 与运算符

&& 就是与运算符，也是并且的意思， && 是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。
比如：如果我们说月份是3月到5月，是春天，那使用代码怎么体现呢？

这⾥表达的意思就是month既要大于等于3，⼜要大于等于5，必须同时满足。

4.3 或运算符

|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a || b ， ||
两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。

比如：我们说⼀年中月份是12月或者1月或者2月是冬天，那么我们怎么使用代码体现呢？

4.4 练习：闰年的判断

输入⼀个年份year，判断year是否是闰年

4.5 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。
如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为"短路"。

如下面的代码:

表达式中&&的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的结果是0的时候，即使不判断 month <= 5 ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。

所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执行。

对于 || 操作符是怎么样呢？我们结合前⾯的代码：

如果month==12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1(是冬季)。

所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就无需执行右操作数。
像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进⾏计算的运算称为短路求值。
练习：阅读代码，计算代码输出的结果

例子2：

5. switch语句

除了 if 语句外，C语言还提供了 switch 语句来实现分支结构。

switch 语句是一种特殊形式的if...else 结构，用于判断条件有多个结果的情况。它把多重

的 else if 改成更易用、可读性更好的形式。

上⾯代码中，根据表达式 expression 不同的值，执行相应的 case 分支。如果找不到对应的值，就执行 default 分支。
注意：

switch 后的 expression 必须是整型表达式
case 后的值，必须是整形常量表达式

例子1：

例子2 ：

5.1 if语句和switch语句的对比

练习：输⼊任意⼀个整数值，计算除3之后的余数
如果使⽤if语句完成 ，如下：

如果使⽤switch语句改写，就可以是这样的：

上述的代码中，我们要注意的点有：

case 和后边的数字之间必须有空格
每⼀个 case 语句中的代码执行完成后，需要加上 break ，才能跳出这个switch语句。

5.2 switch语句中的break

前⾯的代码中，如果我们去掉case语句中的break，会出现什么情况呢？

我们发现，5除以3本来余数是2，但是我们发现程序运行的结果多了一行"余数是0"的打印。

这是为什么呢？
原因是 switch 语句也是分支效果的，只有在 switch 语句中使用 break 才能在跳出 switch 语

句，如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句，代码会继续玩下执行，有可能执行其他 case语句中的代码，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。

所以在 switch 语句中 break 语句是非常重要的，能实现真正的分支效果。

当然， break 也不是每个 case 语句都得有，这就得根据实际情况来看了。
练习：

参考代码如下：

如果需求发生变化，变为：

那参考代码如下：

上面的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使用 break ，或者在哪里使用break ，才能正确完成实际的需求。

5.3 switch语句中的default

在使⽤ switch 语句的时候，我们经常可能遇到⼀种情况，比如 switch 后的表达式中的值无法匹配代码中的 case 语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在 switch 语句中加入

default 子句。

switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ，也不是 value2 的时候，就会执行default 子句。

就比如前面做的打印星期的练习，如果 day 的输⼊不是1~7的值，如果我们要提示：输入错误，则可以这样完成代码：

5.4 switch语句中的case和default的顺序问题

在 switch 语句中 case 子句和 default 子句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？

其实，在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满足实

际需求的就可以。不过我们通常是把 default 子句放在最后处理的。

6. while循环

C语言提供了3种循环语句， while 就是其中⼀种，接下来就介绍⼀下 while 语句。

while 语句的语法结构和 if 语句⾮常相似。

6.1 if 和 while的对比

你可以对比来看⼀下，具体写个代码吧

if 语句：

while 语句：

这就是他们的区别，while语句是可以实现循环效果的。

6.2 while语句的执行流程

首先上来就是执⾏判断表达式，表达式的值为0，循环直接结束；表达式的值不为0，则执行循环语句，语句执行完后再继续判断，是否进行下⼀次判断。

6.3 while循环的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值

6.4 练习

题目解析：

参考代码：

7. for循环

7.1 语法形式

for 循环是三种循环中使用最多的， for 循环的语法形式如下：

表达式1用于循环变量的初始化
表达式2用于循环结束条件的判断
表达式3用于循环变量的调整

7.2 for循环的执行流程

首先执行表达式1 初始化循环变量，接下来就是执行表达式2 的判断部分，表达式2 的结果如果==0，则循环结束；表达式2 的结果如果!=0则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式3 ,调整循环变量，然后再去表达式2 的地⽅执行判断，表达式2 的结果是否为0，决定循环是否继续。
整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执行1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

7.3 for循环的实践

练习：在屏幕上打印1~10的值

7.4 while循环和for循环的对比

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for 循环的三个部

分⾮常集中，便于代码的维护，而如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就比较分散，所以从形式上 for 循环要更优⼀些。

7.5 练习

练习1：
计算1~100之间3的倍数的数字之和

下面小小的优化 ,如果能直接产生3的倍数的数字就省去了多余的循环和判断

8. do-while循环

8.1 语法形式

在循环语句中 do while 语句的使⽤最少，它的语法如下：

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环；
而 do while 循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行 while 后的判断表达式，表达式为真，就会进行下一次，表达式为假，则不再继续循环。

8.2 do while循环的执行流程

在 do while 循环中先执行图上的"语句"，执行完语句，在去执行"判断表达式"，判断表达式的

结果是!=0，则继续循环，执⾏循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。
所以在 do while 语句中循环体是⾄少执行⼀次的，这是 do while 循环⽐较特殊的地方。

8.3 do while循环的实例

在屏幕上打印1~10的值

⼀般 do while 使⽤在循环体至少被执行一次的场景下，所以较少一些。

8.4 练习

这⾥并非必须使用 do while 语句，但是这个代码就比较适合使用 do while 循环，因为n即使是

0，也是1位数，要统计位数的。

9. break和continue语句

在循环执行的过程中，如果某些状况发⽣的时候，需要提前终止循环，这是⾮常常见的现象。C语⾔中提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应该到循环中的。

break 的作用是用于永久的终止循环，只要 break 被执行，直接就会跳出循环，继续往后执行。
continue 的作⽤是跳过本次循环 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有所
差异的。

9.1 while循环中的break和continue

9.1.1 break举例

打印了1,2,3,4后，当i等于5的时候，循环正 break 的地方终止，不再打印，不再循环。

所以 break 的作用就是永久的终止循环，只要 break 被执行， break 外的第⼀层循环就终止了。那以后我们在循环中，想在某种条件下终止循环，则可以使用 break 来完成我们想要的效果。

9.1.2 continue举例

因为这里跳过了i ++，所以i⼀直为5，程序陷入和死循环。

到这里我们就能分析出来， continue 可以帮助我们跳过某⼀次循环 continue 后边的代码，直接到循环的判断部分，进行下⼀次循环的判断，如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成死循环。

9.2 for循环中的break和continue

9.2.1 break举例

其实和 while 循环中的 break 一样， for 循环中的 break 也是用于终止循环的，不管循环还需

要循环多少次，只要执⾏到了 break ，循环就彻底终止，我们上代码。

break 的作⽤是永久的终止循环，未来我们在某个条件发生的时候，不想再继续循环的时候，就可以使用break 来完成。

9.2.2 continue举例

所以在 for 循环中 continue 的作用是跳过本次循环中 continue 后的代码，直接去到循环的调整部分 。未来当某个条件发生的时候，本次循环无需再执行后续某些操作的时候，就可以使用continue 来实现。
for循环的初始化，判断，循环三个表达式都可以省略
但是判断部分省略，要注意：如果省略了表示判断部分恒为真，可能就打印死循环了
下面是个初始化省略前的代码：

下面是个初始化省略后的代码：

9.3 do while循环中的break和continue

do while 语句中的 break 和 continue 的作用和 while 循环中几乎⼀模⼀样，大家下来可以

自行测试并体会。

do while -- break例子:

do while -- continue例子：

上述代码 死循环。

10. 循环的嵌套

前⾯学习了三种循环 while ， do while ， for ，这三种循环往往会嵌套在⼀起才能更好的解决

问题，就是我们所说的：循环嵌套，这⾥我们就看⼀个例子。

10.1 练习

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上

注：素数又称质数，只能被1和本⾝整除的数字。

10.2 题⽬解析：

要从100~ 200之间找出素数，⾸先得有100~200之间的数，这里可以使用循环解决。
假设要判断i是否为素数，需要拿2~ i-1之间的数字去试除i，需要产生2~i-1之间的数字，也可以使用循环解决。
如果2~i-1之间有数字能整除i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

10.3 参考代码：

c 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
	//产生100~200之间的数
	int i = 0;
	int count = 0;
	//for(i = 101; i <= 200; i+=2)  优化
	for (i = 100; i <= 200; i++)
	{
		int flag = 1;//假设i是素数

		//产生的i就是100到200之间的数字
		//每次循环进来产生一个i，这个时候判断i是否是素数
		//方法是：产生2~i-1之间的数字，去试除i
		int j = 0;
		for (j = 2; j <= i - 1; j++)
		{
			if (i % j == 0)
			{
				flag = 0;//表示i不是素数
				break;
			}
		}
		if (flag == 1)
		{
			printf("%d ", i);
			count++;
		}
	}

	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}

运行结果：

10.4 优化代码

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
	//产生100~200之间的数
	int i = 0;
	int count = 0;
	for (i = 101; i <= 200; i+=2)
	{
		int flag = 1;//假设i是素数

		//产生的i就是100到200之间的数字
		//每次循环进来产生一个i，这个时候判断i是否是素数
		//方法是：产生2~i-1之间的数字，去试除i
		int j = 0;
		for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
		{
			if (i % j == 0)
			{
				flag = 0;//表示i不是素数
				break;
			}
		}
		if (flag == 1)
		{
			printf("%d ", i);
			count++;
		}
	}

	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}

运行结果：

11. goto语句

C语言提供了⼀种非常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数内跳转到设置好的标号处。
例如下面是我们正常打印：
下面用goto语句：

goto 语句如果使用的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执行流程，所以我们的建议是能不用尽量不去使用；但是 goto 语句也不是一无是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出使⽤用goto 就非常的方便了。

本来 for 循环想提前退出得使用break ，⼀个 break 只能跳出⼀层 for 循环，如果3层循环嵌套

就得使用3个 break 才能跳出循环，所以在这种情况下我们使用 goto 语句就会更加的快捷。

完