C 语言奇幻之旅 - 第06篇：C 语言控制流语句

- 引言
- [1. 条件语句](#1. 条件语句)
- - [1.1 `if`、`else if`、`else`](#1.1 if、else if、else)
  - - [1.1.1 语法解释](#1.1.1 语法解释)
    - [1.1.2 执行流程](#1.1.2 执行流程)
    - [1.1.3 示例代码](#1.1.3 示例代码)
    - [1.1.4 实际开发场景](#1.1.4 实际开发场景)
  - [1.2 `switch` 语句](#1.2 switch 语句)
  - - [1.2.1 语法解释](#1.2.1 语法解释)
    - [1.2.2 执行流程](#1.2.2 执行流程)
    - [1.2.3 示例代码](#1.2.3 示例代码)
    - [1.2.4 实际开发场景](#1.2.4 实际开发场景)
- [2. 循环语句](#2. 循环语句)
- - [2.1 `for` 循环](#2.1 for 循环)
  - - [2.1.1 语法解释](#2.1.1 语法解释)
    - [2.1.2 执行流程](#2.1.2 执行流程)
    - [2.1.3 示例代码](#2.1.3 示例代码)
    - [2.1.4 实际开发场景](#2.1.4 实际开发场景)
  - [2.2 `while` 循环](#2.2 while 循环)
  - - [2.2.1 语法解释](#2.2.1 语法解释)
    - [2.2.2 执行流程](#2.2.2 执行流程)
    - [2.2.3 示例代码](#2.2.3 示例代码)
    - [2.2.4 实际开发场景](#2.2.4 实际开发场景)
  - [2.3 `do-while` 循环](#2.3 do-while 循环)
  - - [2.3.1 语法解释](#2.3.1 语法解释)
    - [2.3.2 执行流程](#2.3.2 执行流程)
    - [2.3.3 示例代码](#2.3.3 示例代码)
    - [2.3.4 实际开发场景](#2.3.4 实际开发场景)
- [3. 跳转语句](#3. 跳转语句)
- - [3.1 `break` 语句](#3.1 break 语句)
  - - [3.1.1 语法解释](#3.1.1 语法解释)
    - [3.1.2 执行流程](#3.1.2 执行流程)
    - [3.1.3 示例代码](#3.1.3 示例代码)
    - [3.1.4 实际开发场景](#3.1.4 实际开发场景)
  - [3.2 `continue` 语句](#3.2 continue 语句)
  - - [3.2.1 语法解释](#3.2.1 语法解释)
    - [3.2.2 执行流程](#3.2.2 执行流程)
    - [3.2.3 示例代码](#3.2.3 示例代码)
    - [3.2.4 实际开发场景](#3.2.4 实际开发场景)
  - [3.3 `goto` 语句](#3.3 goto 语句)
  - - [3.3.1 语法解释](#3.3.1 语法解释)
    - [3.3.2 执行流程](#3.3.2 执行流程)
    - [3.3.3 示例代码](#3.3.3 示例代码)
    - [3.3.4 实际开发场景](#3.3.4 实际开发场景)
- [4. 控制流语句对比](#4. 控制流语句对比)
- 结语

引言

亲爱的各位朋友，大家好！我是凌云，欢迎来到 C 语言奇幻之旅的第 6 篇！在这一篇中，我们将深入探讨 C 语言中的控制流语句。编程的世界中，控制流语句就像是魔法师手中的魔杖，能够指挥程序按照我们的意愿执行不同的任务。无论是简单的条件判断，还是复杂的循环操作，控制流语句都是我们编写高效、灵活代码的基石。今天，我们将深入探讨 C 语言中的控制流语句，揭开它们的神秘面纱。

1. 条件语句

1.1 `if`、`else if`、`else`

1.1.1 语法解释

if 语句是 C 语言中最基本的条件语句，用于根据条件的真假来执行不同的代码块。它的基本语法如下：

c 复制代码

if (condition) {
    // 当 condition 为真时执行的代码
} else if (another_condition) {
    // 当 another_condition 为真时执行的代码
} else {
    // 当所有条件都为假时执行的代码
}

1.1.2 执行流程

首先，程序会评估 if 语句中的 condition。
如果 condition 为真，则执行 if 代码块中的语句，并跳过 else if 和 else 部分。
如果 condition 为假，程序会继续评估 else if 语句中的 another_condition。
如果 another_condition 为真，则执行 else if 代码块中的语句，并跳过 else 部分。
如果所有条件都为假，则执行 else 代码块中的语句。

1.1.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int score = 85;

    if (score >= 90) {
        printf("Grade: A\n");
    } else if (score >= 80) {
        printf("Grade: B\n");
    } else if (score >= 70) {
        printf("Grade: C\n");
    } else {
        printf("Grade: D\n");
    }

    return 0;
}

结果为： Grade: B

1.1.4 实际开发场景

在实际开发中，if 语句常用于用户输入验证、状态检查等场景。例如，检查用户输入的年龄是否合法：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;

    printf("请输入你的年龄: ");
    scanf("%d", &age);

    if (age < 0) {
        printf("年龄不能为负数！\n");
    } else if (age < 18) {
        printf("你未成年，禁止访问！\n");
    } else {
        printf("欢迎访问！\n");
    }

    return 0;
}

结果为： 根据输入的年龄输出相应的提示信息。

1.2 `switch` 语句

1.2.1 语法解释

switch 语句用于根据变量的值执行不同的代码块。它的基本语法如下：

c 复制代码

switch (expression) {
    case constant1:
        // 当 expression 等于 constant1 时执行的代码
        break;
    case constant2:
        // 当 expression 等于 constant2 时执行的代码
        break;
    default:
        // 当 expression 不等于任何 case 时执行的代码
}

1.2.2 执行流程

首先，程序会计算 switch 语句中的 expression。
然后，程序会依次比较 expression 的值与每个 case 后的常量。
如果找到匹配的 case，则执行该 case 后的代码块，直到遇到 break 语句或 switch 语句结束。
如果没有找到匹配的 case，则执行 default 后的代码块（如果有）。

1.2.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int day = 3;

    switch (day) {
        case 1:
            printf("Monday\n");
            break;
        case 2:
            printf("Tuesday\n");
            break;
        case 3:
            printf("Wednesday\n");
            break;
        default:
            printf("Invalid day\n");
    }

    return 0;
}

结果为： Wednesday

1.2.4 实际开发场景

在实际开发中，switch 语句常用于菜单选择、状态机等场景。例如，实现一个简单的计算器：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    char operator;
    double num1, num2;

    printf("请输入运算符 (+, -, *, /): ");
    scanf(" %c", &operator);

    printf("请输入两个操作数: ");
    scanf("%lf %lf", &num1, &num2);

    switch (operator) {
        case '+':
            printf("%.2lf + %.2lf = %.2lf\n", num1, num2, num1 + num2);
            break;
        case '-':
            printf("%.2lf - %.2lf = %.2lf\n", num1, num2, num1 - num2);
            break;
        case '*':
            printf("%.2lf * %.2lf = %.2lf\n", num1, num2, num1 * num2);
            break;
        case '/':
            if (num2 != 0) {
                printf("%.2lf / %.2lf = %.2lf\n", num1, num2, num1 / num2);
            } else {
                printf("除数不能为零！\n");
            }
            break;
        default:
            printf("无效的运算符！\n");
    }

    return 0;
}

结果为： 根据输入的运算符和操作数输出相应的计算结果。

2. 循环语句

2.1 `for` 循环

2.1.1 语法解释

for 循环用于重复执行一段代码，直到满足指定的条件。它的基本语法如下：

c 复制代码

for (initialization; condition; increment) {
    // 循环体
}

2.1.2 执行流程

首先，执行 initialization 语句，通常用于初始化循环变量。
然后，评估 condition，如果为真，则执行循环体。
执行完循环体后，执行 increment 语句，通常用于更新循环变量。
重复步骤 2 和 3，直到 condition 为假。

2.1.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

    return 0;
}

结果为：

2.1.4 实际开发场景

在实际开发中，for 循环常用于遍历数组、处理集合数据等场景。例如，计算数组中所有元素的和：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += arr[i];
    }

    printf("数组元素的和为: %d\n", sum);

    return 0;
}

结果为： 数组元素的和为: 15

2.2 `while` 循环

2.2.1 语法解释

while 循环用于在条件为真时重复执行一段代码。它的基本语法如下：

c 复制代码

while (condition) {
    // 循环体
}

2.2.2 执行流程

首先，评估 condition，如果为真，则执行循环体。
执行完循环体后，再次评估 condition。
重复步骤 1 和 2，直到 condition 为假。

2.2.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 0;

    while (i < 5) {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    }

    return 0;
}

结果为：

2.2.4 实际开发场景

在实际开发中，while 循环常用于处理不确定次数的循环，例如读取文件直到文件结束：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;

    printf("请输入一个正整数 (输入0结束): ");
    scanf("%d", &num);

    while (num != 0) {
        printf("你输入的数字是: %d\n", num);
        printf("请输入一个正整数 (输入0结束): ");
        scanf("%d", &num);
    }

    printf("程序结束。\n");

    return 0;
}

结果为： 根据输入的数字输出相应的提示信息，直到输入 0 结束程序。

2.3 `do-while` 循环

2.3.1 语法解释

do-while 循环与 while 循环类似，但它会先执行循环体，然后再评估条件。它的基本语法如下：

c 复制代码

do {
    // 循环体
} while (condition);

2.3.2 执行流程

首先，执行循环体。
然后，评估 condition，如果为真，则重复执行循环体。
重复步骤 1 和 2，直到 condition 为假。

2.3.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 0;

    do {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    } while (i < 5);

    return 0;
}

结果为：

2.3.4 实际开发场景

在实际开发中，do-while 循环常用于至少需要执行一次循环的场景，例如用户菜单选择：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    char choice;

    do {
        printf("请选择一个选项 (a/b/c): ");
        scanf(" %c", &choice);

        switch (choice) {
            case 'a':
                printf("你选择了选项 a\n");
                break;
            case 'b':
                printf("你选择了选项 b\n");
                break;
            case 'c':
                printf("你选择了选项 c\n");
                break;
            default:
                printf("无效的选项！\n");
        }
    } while (choice != 'c');

    printf("程序结束。\n");

    return 0;
}

结果为： 根据输入的选项输出相应的提示信息，直到选择 c 结束程序。

3. 跳转语句

3.1 `break` 语句

3.1.1 语法解释

break 语句用于立即终止循环或 switch 语句的执行。它的基本语法如下：

c 复制代码

break;

3.1.2 执行流程

当程序执行到 break 语句时，立即退出当前循环或 switch 语句。
程序继续执行循环或 switch 语句之后的代码。

3.1.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i == 5) {
            break;
        }
        printf("%d\n", i);
    }

    return 0;
}

结果为：

3.1.4 实际开发场景

在实际开发中，break 语句常用于在满足某个条件时提前退出循环。例如，查找数组中的某个元素：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int target = 3;
    int found = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        if (arr[i] == target) {
            found = 1;
            break;
        }
    }

    if (found) {
        printf("找到目标元素 %d\n", target);
    } else {
        printf("未找到目标元素 %d\n", target);
    }

    return 0;
}

结果为： 找到目标元素 3

3.2 `continue` 语句

3.2.1 语法解释

continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环。它的基本语法如下：

c 复制代码

continue;

3.2.2 执行流程

当程序执行到 continue 语句时，立即跳过当前循环的剩余部分。
程序继续执行下一次循环的迭代。

3.2.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            continue;
        }
        printf("%d\n", i);
    }

    return 0;
}

结果为：

3.2.4 实际开发场景

在实际开发中，continue 语句常用于跳过某些不需要处理的元素。例如，打印数组中的奇数元素：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        if (arr[i] % 2 == 0) {
            continue;
        }
        printf("%d\n", arr[i]);
    }

    return 0;
}

结果为：

1
3
5

3.3 `goto` 语句

3.3.1 语法解释

goto 语句用于无条件跳转到程序中的指定标签处。它的基本语法如下：

c 复制代码

goto label;
...
label:
    // 代码

3.3.2 执行流程

当程序执行到 goto 语句时，立即跳转到指定的 label 处。
程序继续执行 label 后的代码。

3.3.3 示例代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 0;

    start:
    if (i >= 5) {
        goto end;
    }
    printf("%d\n", i);
    i++;
    goto start;

    end:
    return 0;
}

结果为：

3.3.4 实际开发场景

在实际开发中，goto 语句应谨慎使用，因为它可能导致代码难以维护。但在某些情况下，goto 语句可以简化错误处理流程。例如，处理文件打开错误：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");

    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        goto cleanup;
    }

    // 文件操作代码

    cleanup:
    if (file != NULL) {
        fclose(file);
    }

    return 0;
}

结果为： 文件打开失败！

4. 控制流语句对比

语句类型	语法结构	适用场景	注意事项
`if`	`if (condition) { ... }`	单一条件判断	无
`else if`	`else if (condition) { ... }`	多重条件判断	无
`else`	`else { ... }`	默认情况	无
`switch`	`switch (expression) { ... }`	多分支选择	每个 `case` 后需加 `break`
`for`	`for (init; condition; inc) { ... }`	已知循环次数	无
`while`	`while (condition) { ... }`	条件为真时循环	注意避免无限循环
`do-while`	`do { ... } while (condition);`	至少执行一次循环	注意避免无限循环
`break`	`break;`	退出循环或 `switch`	无
`continue`	`continue;`	跳过当前循环	无
`goto`	`goto label;`	无条件跳转	慎用，可能导致代码难以维护

结语

通过本文的学习，我们深入了解了 C 语言中的控制流语句，包括条件语句、循环语句和跳转语句。这些语句是编写高效、灵活代码的基础，掌握它们将极大地提升你的编程能力。希望你能在实际开发中灵活运用这些知识，编写出更加优雅、高效的代码。

希望这篇博客能为你提供有价值的信息，并激发你对 C 语言学习的兴趣。如果有任何问题或建议，欢迎随时告诉我！😊

C 语言奇幻之旅 - 第06篇：C 语言控制流语句

目录

引言

1. 条件语句

1.1 if、else if、else

1.1.1 语法解释

1.1.2 执行流程

1.1.3 示例代码

1.1.4 实际开发场景

1.2 switch 语句

1.2.1 语法解释

1.2.2 执行流程

1.2.3 示例代码

1.2.4 实际开发场景

2. 循环语句

2.1 for 循环

2.1.1 语法解释

2.1.2 执行流程

2.1.3 示例代码

2.1.4 实际开发场景

2.2 while 循环

2.2.1 语法解释

2.2.2 执行流程

2.2.3 示例代码

2.2.4 实际开发场景

2.3 do-while 循环

2.3.1 语法解释

2.3.2 执行流程

2.3.3 示例代码

2.3.4 实际开发场景

3. 跳转语句

3.1 break 语句

3.1.1 语法解释

3.1.2 执行流程

3.1.3 示例代码

3.1.4 实际开发场景

3.2 continue 语句

3.2.1 语法解释

3.2.2 执行流程

3.2.3 示例代码

3.2.4 实际开发场景

3.3 goto 语句

3.3.1 语法解释

3.3.2 执行流程

3.3.3 示例代码

3.3.4 实际开发场景

4. 控制流语句对比

结语

1.1 `if`、`else if`、`else`

1.2 `switch` 语句

2.1 `for` 循环

2.2 `while` 循环

2.3 `do-while` 循环

3.1 `break` 语句

3.2 `continue` 语句

3.3 `goto` 语句