03.【C语言学习笔记】分支和循环

目录

[1. else悬空问题](#1. else悬空问题)

[2. 关系操作符（比较运算符）](#2. 关系操作符（比较运算符）)

[3. 条件操作符（三目操作符）](#3. 条件操作符（三目操作符）)

[4. 逗号表达式](#4. 逗号表达式)

[5. 逻辑操作符(!、&&、||)、短路解释](#5. 逻辑操作符(!、&&、||)、短路解释)

[6. switch语句（switch、case、break、default）](#6. switch语句（switch、case、break、default）)

[7. cuntinue 在 for 循环中的注意](#7. cuntinue 在 for 循环中的注意)

[8. goto语句跳转](#8. goto语句跳转)

[9. 随机数的生成（rand、srand、time）](#9. 随机数的生成（rand、srand、time）)

[9.1 rand](#9.1 rand)

[9.2 srand](#9.2 srand)

[9.3 time](#9.3 time)

[9.4 设置随机数范围](#9.4 设置随机数范围)

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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。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. else悬空问题

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。以下代码什么也不输出，因为else是和第二个 if 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。

#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;
}

// 上下两个代码的功能一样

#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;
}

2. 关系操作符（比较运算符）

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。

• > 大于运算符

• < 小于运算符

• >= 大于等于运算符

• <= 小于等于运算符

• == 相等运算符

• != 不相等运算符

注意：多个关系运算符不宜连用。

3. 条件操作符（三目操作符）

exp1 ? exp2 : exp3

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。

4. 逗号表达式

#include <stdio.h>

int main()
{
    int b = 0;
    int c = 4;
    int a = (a=3, a+3, b=c*3, c=2*a+b)
    //       a=3,      b=12   c=18
    // 逗号表达式，会从左向右依次计算，但是整个表达式的结果是最后一个表达式的结果
    printf("%d\n", c);    // 18
    printf("%d\n", a);    // 18

    return 0;
}

5. 逻辑操作符(!、&&、||)、短路解释

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）。单目操作符

• && ：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）。双目操作符

• || ：或运算符，就是或者的意思（两侧有一个表达式为真，则为真，否则为假）。双目操作符

注：C语言中，非0表示真，0表示假

**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"。

6. switch语句（switch、case、break、default）

switch (expression) {
    case value1: statement
    case value2: statement
    default: statement
}

注：

• 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

• 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。

• 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。

7. cuntinue 在 for 循环中的注意

for (1 表达式1; 表达式2; 表达式3)
// 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

for 循环中 continue 执行后，再执行表达式3的循环变量调整，再进行下一次循环，下述代码不会出现死循环。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			continue;//这里continue跳过了后边的打印，来到了i++的调整部分
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

8. goto语句跳转

goto 语句和跳转标号

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("hehe\n");
	goto next:
	printf("haha\n");
next:
	printf("跳过了haha的打印\n");
	return 0;
}

9. 随机数的生成（rand、srand、time）

9.1 rand

int rand (void);

rand函数会返回一个伪随机数 ，这个随机数的范围是在0~RAND_MAX 之间，这个RAND_MAX的大小是依赖编译器上实现的，但是大部分编译器上是32767。

rand函数的使用需要包含一个头文件是：stdlib.h

伪随机数不是真正的随机数，是通过某种算法生成的随机数。真正的随机数的是无法预测下一个值是多少的。而rand函数是对一个叫"种子"的基准值进行运算生成的随机数。

之所以前面每次运行程序产生的随机数序列是一样 的，那是因为 rand函数生成随机数的默认种子是1。如果要生成不同的随机数，就要让种子是变化的。

9.2 srand

srand，用来初始化随机数的生成器。

void srand(unsigned int seed);

程序中在调用 rand 函数之前先调用 srand 函数，通过 srand 函数的参数seed来设置rand函数生成随机数的时候的种子，只要种子在变化，每次生成的随机数序列也就变化起来了。

那也就是说给srand的种子是如果是随机的，rand就能生成随机数；在生成随机数的时候又需要一个随机数，这就矛盾了。

一般用程序运行的时间作为种子。

9.3 time

time_t time(time_t* timer);

time 函数返回的是 时间戳。

• time 函数会返回当前的日历时间，其实返回的是1970年1月1日0时0分0秒到现在程序运行时间之间的差值（时间戳），单位是秒。返回的类型是time_t 类型的，time_t 类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。

• time函数的参数 timer 如果是非NULL的指针的话，函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。（指针传参）

• 如果 timer 是NULL，就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做：时间戳。time函数的时候需要包含头文件：time.h

如果只是让time函数返回时间戳，就可以这样写。

time(NULL);//调用time1 函数返回时间戳，这里没有接收返回值

生成随机数的代码改写成如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	//使用time函数的返回值设置种子
	//因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
	srand((unsigned int)time(NULL));
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	return 0;
}

9.4 设置随机数范围

生成0~99之间的随机数

rand() % 100; // 余数的范围是0~99

生成1~100之间的随机数

rand() % 100 + 1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100

生成100~200之间的随机数

100 + rand() % (200 - 100 + 1) //余数的范围是0~100，加100后就是100~200

生成a~b之间的随机数

a + rand()%(b-a+1)