[C语言]——分支和循环（1）

一.if语句

1.if

2.else

3.分支中包含多条语句

4.嵌套if

5.悬空else问题

二.关系操作符

三.条件操作符

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 。

一.if语句

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;
}

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);
 else
  printf("%d 是偶数\n", num);
 return 0;
}

练习：输⼊⼀个年龄，>= 18岁就输出：成年，否则就输出：未成年

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

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，⽐如：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age >= 18)
   printf("成年了\n");
   printf("可以谈恋爱了\n");
 return 0;
}

上⾯的代码，你会发现输⼊的值不管是>=18 还是⼩于18，"可以谈恋爱了" 都会打印在屏幕上。

这是因为 if 语句只能控制⼀条语句，就是 printf("成年了\n"); ，if语句为真，则打印成年了， if语句为假，则不打印，对于 printf("可以谈恋爱了\n"); 是独⽴存在的，不管if语句的条件的真假，都会被执⾏。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。如下：

#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");
 }
 return 0;
}
#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;
}

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else语句中，形成了嵌套结构
   printf("输⼊的数字是正数\n");
 else
   printf("输⼊的数字是负数\n");
 return 0;
}

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。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 if(num>0)
 { //嵌套在if语句中，构成了嵌套的if语句
   if(num%2 == 0)
     printf("偶数\n");
   else
     printf("奇数\n");
 }
 else
 {
   printf("负数\n");
 }
 return 0;
}

练习：

输⼊⼀个⼈的年龄
如果年龄<18岁，打印"少年"
如果年龄在18岁⾄44岁打印"⻘年"
如果年龄在45岁⾄59岁打印"中⽼年"
如果年龄在60岁⾄89岁打印"⽼年"
如果90岁以上打印"⽼寿星"

参考代码：

//⽅法1
#include <stdio.h>
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age<18)
   printf("少年\n");
 else if(age<=44)
   printf("⻘年\n");
 else if(age<=59)
   printf("中⽼年\n");
 else if(age<=90)
   printf("⽼年\n");
 else
   printf("⽼寿星\n");
 return 0;
}


//带上⼤括号更容易看明⽩
#include <stdio.h>
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age<18)
 {
   printf("少年\n");
 }
 else
 {
   if(age<=44)
   {
     printf("⻘年\n");
   }
   else
   {
     if(age<=59)
     {
       printf("中⽼年\n");
     }
     else
     {
       if(age<=90)
         printf("⽼年\n");
       else
         printf("⽼寿星\n");
     }
   }
 }
 return 0;
}

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

 #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;
 }

输出结果：

为什么呢？

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。

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：

#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;
}

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：

#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;
}

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。

二.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

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。

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，有的程序员喜欢将变量写在等号的右边。

if (3 == x) ...

这样的话，如果把 == 误写成 = ，编译器就会报错。

/* 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，应该使⽤下⾯的写法。

i < j && j < k //并且

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。如果我们这样写

当我们输⼊10的时候，依然输出青年，如下图：

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;
}

三.条件操作符

条件操作符也叫 三目操作符（也是C语言中唯一一个三目操作运算符） ，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。

练习1：使用条件操作符表⽰下⾯代码的逻辑

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


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

练习2：使用条件表达式实现找两个数中较大值

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d %d", &a, &b);
 int m = a>b ? a : b;
 printf("%d\n", m);
 return 0;
}