五、分支和循环

目录

1. if 语句

1.1 if

1.2 else

1.3 分支中包含多条语句

1.4 嵌套 if

1.5 悬空 else 问题

2. 关系操作符

3. 条件操作符

4. 逻辑操作符： &&，|| ，！

4.1 逻辑取反运算符 ！

4.2 与运算符 &&

4.3 或运算符 ||

        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，我们⽇常所⻅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：

if(表达式)语句

        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

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 0;scanf("%d", &num);if(num % 2 == 1)printf("%d 是奇数\n", num);return 0;
}

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？
        这⾥就需要 if...else... 语句了，语法形式如下：

if(表达式)语句1
else语句2

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。

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 0;scanf("%d", &num);if(num % 2 == 1)printf("%d 是奇数\n", num);elseprintf("%d 是偶数\n", num);return 0;
}

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，若是需要多条语句执行怎么办？可以在 if 和

else 后边添加一对大括号{}，一对大括号表示一个代码块。例如：

#include <stdio.h>
int main()
{int age = 0;scanf("%d", &age);if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句{ printf("成年了\n");printf("可以交⼥朋友了\n");}else //else 后使⽤{}控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句{printf("未成年\n");printf("不可以早恋哦\n");}return 0;
}

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：

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 0;scanf("%d", &num);if(num == 0)printf("输⼊的数字是0\n");else if(num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在els语句中，形成了嵌套结构printf("输⼊的数字是正数\n");elseprintf("输⼊的数字是负数\n");return 0;
}

        如上，else后边接了 if 条件判断，一般这种结构比较少用，还不如直接用 if 条件判断。

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。例如：

int main()
{int a = 1;int b = 0;if (a == 1)if (b == 2)printf("hehe\n");elseprintf("haha\n");return 0;
}

        以上程序，虽然 else 是和第一个 if 是对齐的，但实际上它是属于第二个 if 结构的。虽然，没有大括号表明程序块，但应该知道，以上程序等价于：

int main()
{int a = 1;int b = 0;if (a == 1){if (b == 2)printf("hehe\n");elseprintf("haha\n");}return 0;
}

        这就是悬空 else 的问题，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。

        只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，尽量使用大括号，代码读起来会很清晰。

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：

  •  > 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

 下⾯是⼀些例⼦：

a == b;
a != b;
a < b;
a > b;
a <= b;
a >= b;

        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。

if (x == 3)
{printf("x is 3.\n");
}

        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。易错点一。

if (x = 3) ...

        上⾯⽰例中，原意是 x == 3 ，但是不小心写成 x = 3 。这个式⼦表⽰对变量 x 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，可以把需要做对比的变量写在等号的右边。

if (3 == x) ...
//这样的话，如果把 == 误写成 = ，编译器会报错//报错
if(3 = x)...

        另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连⽤。

i < j < k

        上⾯⽰例中，连续使⽤两个⼩于运算符。这是合法表达式，不会报错，但是通常达不到想要的结果，即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算，所以实际执⾏的是下⾯的表达式：

(i < j) < k

        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，应该使⽤下⾯的正确写法：

i < j && j < k

例如：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。

#include <stdio.h>
int main()
{int age = 0;scanf("%d", &age);if(18<=age<=36){printf("⻘年\n");}return 0;
}

        这是因为，我们先拿 18 和 age 中存放的 10 比较，表达式 18<=10 为假， 18<=age 的结果是0，再拿0和36⽐较，0<=36为真，所以打印了 ⻘年 ，所以即使当age是10的时候，也能打印 ⻘年 ，逻辑上是有问题，这个代码应该怎么写呢？

#include <stdio.h>
int main()
{int age = 0;scanf("%d", &age);if(age>=18 && age<=36){printf("⻘年\n");}return 0;
}

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：

exp1 ? exp2 : exp3;

        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。例如：

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);if (a > 5)b = 3;elseb = -3;printf("%d\n", b);return 0;
}//改造后：
#include <stdio.h>
int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d", &a);b = a>5 ? 3:-3;printf("%d\n", b);return 0;
}

逗号表达式：会从左向右依次计算，但整个表达式的结果是最后一个表达式的结果。例如：

c = 4;
a = (a=3,a+3,b=c*3,c=2*a+b);// a = 18

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震，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：

#include <stdio.h>
int main()
{int flag = 0;if(!flag){printf("do something\n");}return 0;
}

        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。例如：

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month >= 3 && month <= 5)
{printf("春季\n");
}

        这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3，⼜要⼩于等于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。例如：

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{printf("冬季\n");
}

4.4 练习：闰年的判断

输⼊⼀个年份year，判断year是否是闰年
闰年判断的规则，1、2是或的关系：

1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年
2. 能被400整除是闰年

#include <stdio.h>
//代码1
int main()
{int year = 0;scanf("%d", &year);if(year%4==0 && year%100!=0)printf("是闰年\n");else if(year%400==0)printf("是闰年\n");return 0;
}//代码2
int main()
{int year = 0;scanf("%d", &year);if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))printf("是闰年\n");return 0;
}

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