C语言中有三大结构,分别是顺序结构、选择结构和循环结构:
- C语言顺序结构就是让程序按照从头到尾的顺序依次执行每一条C语言代码,不重复执行任何代码,也不跳过任何代码
- C语言选择结构也称分支结构,就是让程序
拐弯
, 有选择性的执行代码;换句话说,可以跳过没用的代码,只执行有用的代码 - C语言循环结构就是让程序
杀个回马枪
, 不断地重复执行同一段代码。
顺序结构很好理解,无需多说,本文重点讲解选择结构和循环结构。
一、C语言选择结构
当我们是儿童时,父母就告诉我们记住这句 红灯停,绿灯行,黄灯等待
,代表的含义是交通灯的状态,当交通灯是红色时,表示要停止,当为绿灯时,表示可以行走,当为黄灯时,需要等待。接下来用代码来模拟此时交通灯的状况,具体代码如下图所示:
从代码中可以看到,有紫色的 if
语句,蓝色的 else if
语句以及红色的 else
语句都是陌生的词汇,那么本文就为大家一一解释它们是什么意思。if
语句:即条件判断 if
语句。if
括号中的条件表达式结果为 真
,就执行 if
下面大括号内语句。else if
语句:即条件判断 else if
语句。else if
括号中的条件表达式结果为 真
,就执行 else if
下面大括号内的语句。else
语句:即条件判断 else
语句。当 if
与 else if
语句的条件表达式结果都为 假
,就执行 else
下面大括号的语句。以上只是简单的介绍了这三种条件判断语句的功能,接下来详细介绍条件控制语句。
1.1 if语句
if 语句通过对表达式进行判断,根据判断的结果决定是否进行相应的操作。例如下图所示,买彩票,如果中奖了,就买小汽车。
中奖的流程图如下图所示:
if 语句的一般形式为:
if(表达式)
语句;
if 语句的执行流程图如下图所示:
例如,下面的这行代码:
if(iNum)
//代码中判断变量iNum的值,如果变量iNum为真值,则执行后面的输入语句;如果变量的值为假,则不执行后面的输入语句
printf("这是真值");
在 if 语句的括号中,不仅可以判断一个变量的值是否为真,也可以判断表达式的结果是否为真,例如:
if(iSignal==1)
//判断变量iSignal==1的表达式,如果条件成立,那么判断的结果是真值,则执行后面的输出语句
//如果条件不成立,那么结果为假值,则不执行后面的输出语句
printf("当前信号灯的状态是:%d:",iSignal);
从上面这两行代码中可以看到 if 后面的执行部分只是调用了一条语句,如果是两条语句时怎么办呢?这时可以使用大括号将执行部分括住使之成为语句块,例如:
if (iSignal == 1) {
printf("当前信号灯的状态是:%d:\n", iSignal);
printf("车需要停止");
}
将执行的语句都放在大括号中,这样当 if 语句判断条件为真时,就可以全部执行。使用这种方式的好处是可以更规范、清楚地表达出 if 语句所包含语句的范围,所以建议大家使用 if 语句时都使用大括号将执行语句包括在内。
1.2 if…else语句
除了可以指定在条件为真时执行某些语句外,还可以在条件为假时执行另外一段代码。这在C语言中是利用 else 语句来完成的,例如:买彩票,如果中奖了,那就买轿车,否则就买自行车,如下图所示:
所对应的流程图如下图所示:if…else
语句的一般形式为:
if(表达式){
语句块1;
}else{
语句块2;
}
if…else
语句的执行流程图如下图所示:
在 if 后的括号中判断表达式的结果,如果判断的结果为真值,则执行紧跟 if 后的语句块中的内容;如果判断的结果为假值,则执行 else 语句后的语句块内容。例如:
if (value) {
printf("这个值为真");
} else {
printf("这个值为假");
}
在上面的代码中,如果 if 判断变量 value 的值为真,则执行 if 后面的语句块进行输出。如果 if 判断的结果为假值,则执行 else 下面的语句块。
注意: 一个 else 语句必须跟在一个 if 语句的后面。
1.3 else if语句
利用 if 和 else 关键字的组合可以实现 else if 语句,这是对一系列互斥的条件进行检验。比如,某4S店进行大转轮抽奖活动,根据中奖的金额来获得不同类型的车,中奖的金额段之间是互斥的,每次抽奖结果都只能出现一个金额段,如下图所示:
要实现这个抽奖过程,就可以使用 else if 语句来实现。对应的流程图如下图所示:
else if 语句的一般形式如下:
if(表达式1){
语句1;
}else if(表达式2){
语句2;
}else if(表达式3){
语句3;
}
…
else if(表达式m){
语句m;
}else{
语句n;
}
else if 语句的执行流程图如下图所示:
根据流程图可知,首先对 if 语句中的表达式1进行判断,如果结果为真值,则执行后面跟着的语句1,然后跳过 else if 语句和 else 语句;如果结果为假,那么判断 else if 语句中的表达式2。如果表达式2为真值,那么执行语句2而不会执行后面 else if 的判断或者 else 语句。当所有的判断都不成立,也就是都为假值时,执行 else 后的语句块。例如:
if(iSelection==1)
{…}
else if(iSelection==2)
{…}
else if(iSelection==3)
{…}
else
{…}
上述代码的含义是:
- 使用 if 语句判断变量 iSelection 的值是否为1,如果为1则执行后面语句块中的内容,然后跳过后面的 else if 语句判断和 else 语句的执行。
- 如果 iSelection 的值不为1,那么 else if 语句判断 iSelection 的值是否为2,如果值为2,则条件为真,执行后面紧跟着的语句块,执行完后跳过后面 else if 语句和 else 语句的操作。
- 如果 iSelection 的值也不为2,那么接下来的 else if 语句判断 iSelection 是否等于数值3,如果等于3,则执行后面语句块中的内容,否则执行 else 语句块中的内容。也就是说,当前面所有的判断都不成立(为假值)时,执行 else 语句块中的内容。
1.4 if语句的嵌套
嵌套可以理解为镶嵌、套用,例如我们熟悉的俄罗斯套娃,一层套着一层,这种做法叫做嵌套。那么,if 嵌套就是在 if 语句中可以包含一个或多个 if 语句。一般形式如下:
if(表达式1){
if(表达式2){
语句块1;
}else{
语句块2;
}
} else{
if(表达式3){
语句块3;
}
}
使用 if 语句嵌套的功能是对判断的条件进行细化,然后进行相应的操作。举例: 人们在生活中,每天早上醒来的时候想一下今天是星期几,如果是周末就是休息日,如果不是周末就要上班;同时,休息日可能是星期六或者是星期日,星期六就和朋友去逛街,星期日就陪家人在家。具体代码如下:
#include<stdio.h>
int main() {
int iDay; //定义变量表示输入的星期几
//定义变量代表一周中的每一天
int Monday = 1, Tuesday = 2, Wednesday = 3, Thursday = 4,
Friday = 5, Saturday = 6, Sunday = 7;
printf("请选择星期几:\n"); //提示信息
scanf("%d", &iDay); //输入星期
if (iDay > Friday) //休息日的情况
{
if (iDay == Saturday) //为周六时
{
printf("和朋友去逛街\n");
} else //为周日时
{
printf("在家陪家人\n");
}
} else //工作日的情况
{
if (iDay == Monday) //为周一时
{
printf("开会\n");
} else //为其他星期时
{
printf("工作\n");
}
}
return 0; //程序结束
}
程序运行结果如下图所示:
整段代码表示了整个 if 语句嵌套的操作过程,首先判断为休息日的情况,然后根据判断的结果选择相应的具体判断或者操作。过程如下:
- if 语句判断表达式1就像判断今天是星期几,假设判断结果为真,则用 if 语句判断表达式2。
- 例如,判断出今天是休息日,然后去判断今天是不是周六;如果 if 语句判断 iDay==Saturday 为真,那么执行语句1。如果不为真,那么执行语句2。
- 例如,如果为星期六就陪朋友逛街,如果为星期日就陪家人在家。外面的 else 语句表示不为休息日时的相应操作。
1.5 条件运算符
自增、自减以及复合赋值运算符都是C语言提供的精简运算符,那条件选择也提供了一个精简的运算符――条件运算符(又称三目运算符)。条件运算符是将3个表达式连接在一起,组成的条件表达式。条件运算符的语法格式如下:
返回值=表达式1?表达式2:表达式3;
以上语句的含义是:先对表达式1的值进行检验,如果值为真,则返回值是表达式2的结果值,如果值为假,则返回值是表达式3的结果值。示例代码:
b=a>2?2:3;
这句语句运算过程如下图所示:
这句代码等价于:
if(a>2)
{
b = 2;
}
else
{
b = 3;
}
模拟条件运算符实现美团送餐情况,假设满足15元就免费配送,否则就要加上5元的配送费,实现代码如下:
#include<stdio.h>
int main() {
int food, fee;//定义变量存储餐费、总共费用
printf("您的订单餐费是:\n");//提示信息
scanf("%d", &food);//输入餐费
fee = food >= 15 ? food : (food + 5);//利用三目运算符计算总共费用
printf("您的订单共计%d元,请支付\n", fee);//输出总共费用
return 0;//程序结束
}
程序运行结果如下图所示:
1.6 switch语句的基本形式
if 语句只有两个分支可供选择,而在实际问题中常需要用到多分支的选择。就像买衣服,可以有多种选择。当然,使用嵌套的 if 语句也可以采用多分支实现买衣服的选择,但是如果分支较多,就会使得嵌套的 if 语句层数较多,程序冗余并且可读性不好。在C语言中,可以使用 switch 语句直接处理像买衣服这种多分支选择的情况,提高程序代码的可读性。switch 语句是多分支选择语句,它的一般形式如下:
switch(表达式)
{
case 值1:
语句块1;
case 值2:
语句块2;
…
case 值n:
语句块n;
default:
//default部分被省略后,当控制台输入的值与case语句后的值均不能匹配时,程序没有输出任何结果
都不符合语句块;
}
switch 语句的程序流程如下图所示:
通过上图所示的流程图分析 switch 语句的一般形式。switch 语句后面括号中的表达式就是要进行判断的条件。在 switch 的语句块中,使用 case 关键字表示检验条件符合的各种情况,其后的语句是相应的操作,其中还有一个 default 关键字,作用是如果没有符合条件的情况,那么执行 default 后的默认情况语句。
说明:switch 语句检验的条件必须是一个整型表达式,这意味着其中也可以包含运算符和函数调用。而 case 语句检验的值必须是整型常量,也即可以是常量表达式或者常量运算。
通过如下代码来分析一下 switch 语句的使用方法:
#include<stdio.h>
int main() {
int selection = 1;
switch (selection) {
case 1:printf("选择矿泉水\n");
break;
case 2:printf("选择旺仔\n");
break;
case 3:printf("选择脉动\n");
break;
default:printf("输入错啦!\n");
break;
}
}
其中 switch 判断 selection 变量的值,利用 case 语句检验 selection 值的不同情况。假设 selection 的值为1,那么执行 case 为1时的情况,就会输出 选择矿泉水
,执行后 break 跳出 switch 语句;假设 selection 的值为2,就会输出 选择旺仔
,执行后 break 跳出 switch 语句;假设 selection 的值为3,就会输出 选择脉动
,执行后 break 跳出 switch 语句;如果 selection 的值不是 case 中所检验列出的情况,那么执行 default 中的语句,就会输出 输入错啦!
。在每一个 case 或 default 语句后都有一个 break 关键字。break 语句用于跳出 switch 结构,不再执行 switch 下面的代码。
注意: 在使用 switch 语句时,如果没有一个 case 语句后面的值能匹配 switch 语句的条件,就执行 default 语句后面的代码。其中任意两个 case 语句都不能使用相同的常量值;并且每一个 switch 结构只能有一个 default 语句,而且 default 可以省略。
在使用 switch 语句时,每一个 case 情况中都要使用 break 语句,break 语句使得执行完 case 语句后跳出 switch 语句。如果没有 break 语句,程序会将后面的内容都执行。例如下面代码,case 语句结束后不加 break,代码如下:
#include<stdio.h>
int main() {
int money = 0;
printf("请查看口袋剩多少元钱?\n");
scanf("%d", &money);
switch (money) {
case 7:printf("还剩%d元,吃米饭套餐\n", money);
//没有break语句
case 12:printf("还剩%d元,吃米线\n", money);
//没有break语句
case 40:printf("还剩%d元,吃披萨\n", money);
//没有break语句
default:printf("没钱了,你可别吃了!!!\n");
}
}
程序运行结果如下图所示:
从上图可以看出,去掉 break 语句后,将 case 检验相符情况后的所有语句进行输出。因此,如果想要输出选择一种情况,break 语句在 case 语句中是不能缺少的。
1.7 多路开关模式的switch语句
在上一小节中,将 break 语句去掉之后,会将符合检验条件后的所有语句都输出。利用这个特点,可以设计多路开关模式的 switch 语句,它的形式如下:
switch(表达式)
{
case 1:
语句1;
break;
case 2:
case 3:
语句2;
break;
…
default:
默认语句;
break;
}
从形式中可以看到如果在 case 2 后不使用 break 语句,那么符合检验时与符合 case 3 检验时的效果是一样的。也就是说,使用多路开关模式,可以使多种检验条件用一个语句块输出。例如:在平年一年12个月,1、3、5、7、8、10、12月是31天,4、6、9、11月是30天,2月是28天,如果在控制台上任意输入月份,就可以知道这个月有多少天。具体代码如下:
#include<stdio.h>
int main() {
int month;
printf("请输入月份:\n");
scanf("%d", &month);
switch (month) {
//多路开关模式
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12:printf("%d月有31天\n", month);
break;
//多路开关模式
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:printf("%d月有30天\n", month);
break;
case 2:printf("%d月有28天\n", month);
break;
default:printf("输入错啦,没有这个月份\n");
}
return 0;//程序结束
}
程序运行结果如下图所示:
1.8 if…else语句和switch语句的区别
if…else 语句和 switch 语句都用于根据不同的情况检验条件作出相应的判断。两者的流程图分别如下图所示:
下面从两者的语法和效率的比较进行讲解两者区别:
- 语法的比较。 if 语句是配合 else 关键字进行使用的,而 switch 语句是配合 case 语句使用的;if 语句先对条件进行判断,而 switch 语句后进行判断,也就是判断符合 case 语句的情况。
- 效率的比较。 if…else 结构对开始少量的检验判断速度比较快,但是随着检验的增长会逐渐变慢,其中的默认情况是最慢的。使用 if else 结构可以判断表达式,但是不容易进行后续的添加扩充。switch 结构中,对其中每一项 case 检验的速度都是相同的,default 默认情况比其他情况都快。当判定的情况占少数时,if…else 结构比 switch 结构检验速度快。也就是说,如果分支在3个或者4个以下,用 if…else 结构比较好,否则选择 switch 结构。
二、C语言循环结构
公积金是国家机关、国有企业、城镇集体企业、外商投资企业、城镇私营企业及其他城镇企业、事业单位、民办非企业单位、社会团体(以下统称单位)及其在职职工缴存的长期住房储金。使用公积金买房贷款的利息点比商业贷款低很多,能够为买房者剩下很大一比钱,所以如果职员有公积金,都会选择使用公积金贷款买房。本示例就来模拟用公积金买房子,计算每个月需要月供的钱数,具体代码如下所示:
从代码中可以看到,有很多熟悉的单词,例如 double,scanf,printf
以及有很多运算符计算等,除此之外,还有就是红色框中的 for
,接下来我们简单的了解一下。
- 三个
i
: 即循环语句的条件。第一个i
是循环的初始值;第二个i
是循环的长度;第三个i
是改变i
的值,让改变之后的值与第二个i
进行比较。 - 大括号
{}
: 即循环语句块的分割标志
。 循环的部分就是大括号{}
里的语句块,也就是代码的sum*=1.049
这句代码。
以上就是简单的介绍了 for
语句的使用情况,具体的 for
语句用法我们会在下面的小节详细讲解,当然除了 for
循环控制语句之外,还有其他的循环语句,接下来就来详解介绍每种循环语句的使用方法及对应的流程图。
2.1 C语言while循环和do while循环详解
2.1.1 while循环
while 循环的一般形式为:
while(表达式){
语句块
}
意思是,先计算 表达式
的值,当值为 真(非0) 时, 执行 语句块
; 执行完 语句块
,再次计算表达式的值,如果为真,继续执行 语句块
…… 这个过程会一直重复,直到表达式的值为 假(0), 就退出循环,执行 while 后面的代码。while 语句执行的流程如下图所示:
我们通常将 表达式
称为循环条件,把 语句块
称为循环体,整个循环的过程就是不停判断循环条件、并执行循环体代码的过程。
用 while 循环计算1加到100的值:
/*================================================================
* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.
*
* 文件名称:06-while.c
* 创 建 者:AmoXiang
* 创建日期:2023年10月16日 16:26:05
* 描 述:
*
================================================================*/
#include <stdio.h>
int main(){
int sum = 0, i = 1;
while(i<=100){
sum += i;
i++;
}
printf("1-100的和为:%d\n", sum);
}
程序运行结果如下图所示:
代码分析:
- 程序运行到 while 时,因为 i=1,i<=100 成立,所以会执行循环体;执行结束后 i 的值变为 2,sum 的值变为 1。
- 接下来会继续判断 i<=100 是否成立,因为此时 i=2,i<=100 成立,所以继续执行循环体;执行结束后 i 的值变为 3,sum 的值变为 3。
- 重复执行步骤 2。
- 当循环进行到第100次,i 的值变为 101,sum 的值变为5050;因为此时 i<=100 不再成立,所以就退出循环,不再执行循环体,转而执行 while 循环后面的代码。
while 循环的整体思路是这样的:设置一个带有变量的循环条件,也即一个带有变量的表达式;在循环体中额外添加一条语句,让它能够改变循环条件中变量的值。这样,随着循环的不断执行,循环条件中变量的值也会不断变化,终有一个时刻,循环条件不再成立,整个循环就结束了。
如果循环条件中不包含变量,会发生什么情况呢?
① 循环条件成立时的话,while 循环会一直执行下去,永不结束,成为 死循环
。 例如:
/*================================================================
* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.
*
* 文件名称:07-while.c
* 创 建 者:AmoXiang
* 创建日期:2023年10月16日 16:33:07
* 描 述:
*
================================================================*/
#include <stdio.h>
int main(){
while(1){
//运行程序,会不停地输出1,直到用户强制关闭。
printf("1\n");
}
return 0;
}
② 循环条件不成立的话,while 循环就一次也不会执行。例如:
#include <stdio.h>
int main(){
while(0){
//运行程序,什么也不会输出
printf("1\n");
}
return 0;
}
2.1.2 do-while循环
除了 while 循环,在C语言中还有一种 do-while 循环。do-while 循环的一般形式为:
do{
语句块
}while(表达式);
do-while 循环与 while 循环的不同在于:它会先执行 语句块
, 然后再判断表达式是否为真,如果为真则继续循环;如果为假,则终止循环。因此,do-while 循环至少要执行一次 语句块
。
示例:用 do-while 计算1加到100的值。
/*================================================================
* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.
*
* 文件名称:09-do-while.c
* 创 建 者:AmoXiang
* 创建日期:2023年10月16日 16:45:27
* 描 述:
*
================================================================*/
#include <stdio.h>
int main(){
int i = 1, sum = 0;
do{
sum += i;
i++;
}while(i <= 100);
printf("1-100的和为:%d\n", sum);
return 0;
}
程序运行结果如下图所示:
注意: 在使用 do…while 语句时,循环条件要放在 while 关键字后面的括号中,最后必须加上一个分号,这是许多初学者容易忘记的。
while 循环和 do-while 各有特点,大家可以适当选择,实际编程中使用 while 循环较多。
2.2 C语言for循环(for语句)详解
2.2.1 基本使用
除了 while 循环,C语言中还有 for 循环,它的使用更加灵活,完全可以取代 while 循环。
#include <stdio.h>
int main(){
int i, sum=0;
i = 1; //语句①
while(i<=100 /*语句②*/ ){
sum+=i;
i++; //语句③
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
可以看到,语句①②③被放到了不同的地方,代码结构较为松散。为了让程序更加紧凑,可以使用 for 循环来代替,如下所示:
#include <stdio.h>
int main(){
int i, sum=0;
for(i=1/*语句①*/; i<=100/*语句②*/; i++/*语句③*/){
sum+=i;
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
在 for 循环中,语句①②③被集中到了一起,代码结构一目了然。for 循环的一般形式为:
for(表达式1; 表达式2; 表达式3){
语句块
}
//执行过程为:
//(1)先执行 表达式1
//(2)再执行 表达式2,如果它的值为真(非0),则执行循环体,否则结束循环
//(3) 执行完循环体后再执行 表达式3
//(4)重复执行步骤 (2) 和 (3),直到 表达式2 的值为假,就结束循环。
//上面的步骤中,(2) 和 (3) 是一次循环,会重复执行,for 语句的主要作用就是不断执行步骤 (2) 和 (3)。
表达式1
仅在第一次循环时执行,以后都不会再执行,可以认为这是一个初始化语句。表达式2
一般是一个关系表达式,决定了是否还要继续下次循环,称为 循环条件
。 表达式3
很多情况下是一个带有自增或自减操作的表达式,以使循环条件逐渐变得 不成立
。 for 循环的执行过程可用下图表示:
我们再来分析一下 计算从1加到100的和
的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
int i, sum=0;
for(i=1; i<=100; i++){
sum+=i;
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
代码分析:
- 执行到 for 语句时,先给 i 赋初值1,判断 i<=100 是否成立;因为此时 i=1,i<=100 成立,所以执行循环体。循环体执行结束后(sum 的值为1),再计算 i++。
- 第二次循环时,i 的值为2,i<=100 成立,继续执行循环体。循环体执行结束后(sum 的值为3),再计算 i++。
- 重复执行步骤 2,直到第101次循环,此时 i 的值为101,i<=100 不成立,所以结束循环。
由此我们可以总结出 for 循环的一般形式:
for(初始化语句; 循环条件; 自增或自减){
语句块
}
2.2.2 for循环的变体
通过 2.1 小节的学习可知 for 语句的一般形式中有3个表达式。在实际程序的编写过程中,对这3个表达式可以根据情况进行省略,接下来对不同情况进行讲解。
(1) for 语句中省略表达式1
for 语句中第一个表达式的作用是对循环变量设置初值。如果省略 for 语句中的表达式1,就需要在 for 语句之前给循环变量赋值。for 语句中省略表达式1的示例代码如下:
(2) for 语句中省略表达式2
如果表达式2省略,即不判断循环条件,则循环将无终止地进行下去,也即默认表达式2始终为真。例如:
(3) for 语句中省略表达式3
表达式3也可以省略。例如:
int number;
for(number=1; number<=20;) // 省略表达式3
{
sum=sum+ number;
}
这段代码没有改变 number 变量值的代码,循环将会无终止的进行。如果想要程序循环能正常结束,就将代码改为如下形式:
int number;
for(number=1; number<=20;) // 省略表达式3
{
sum=sum+ number;
number++;
} //经过修改之后,循环就能正常运行
2.2.3 for语句中的逗号应用
在 for 语句中的表达式1和表达式3处,除了可以使用简单的表达式外,还可以使用逗号表达式。即包含一个以上的简单表达式,中间用逗号间隔。例如在表达式1处为变量 iCount 和 iSum 设置初始值,代码如下:
for(iSum=0,iCount=1; iCount<100; iCount++)
{
iSum = iSum + iCount;
}
或者执行循环变量自加操作两次,代码如下:
for(iCount=1;iCount<100;iCount++,iCount++)
{
iSum=iSum+iCount;
}
表达式1和表达式3都是逗号表达式,在逗号表达式内按照自左至右顺序求解,整个逗号表达式的值为其中最右边的表达式的值。例如:
for(iCount=1;iCount<100;iCount++,iCount++)
//就相当于:
for(iCount=1;iCount<100;iCount+=2)
2.3 C语言break和continue用法详解(跳出循环)
使用 while 或 for 循环时,如果想提前结束循环(在不满足结束条件的情况下结束循环),可以使用 break 或 continue 关键字。
2.3.1 break关键字
当 break 关键字用于 while、for 循环时,会终止循环而执行整个循环语句后面的代码。break 关键字通常和 if 语句一起使用,即满足条件时便跳出循环。使用 while 循环计算1加到100的值:
#include <stdio.h>
int main(){
int i=1, sum=0;
while(1){ //循环条件为死循环
sum+=i;
i++;
if(i>100) break;
}
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
while 循环条件为 1,是一个死循环。当执行到第 100 次循环的时候,计算完 i++;
后 i 的值为 101,此时 if 语句的条件 i> 100 成立,执行 break;
语句,结束循环。在多层循环中,一个 break 语句只向外跳一层。例如,输出一个 4*4
的整数矩阵:
/*================================================================
* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.
*
* 文件名称:10-break.c
* 创 建 者:AmoXiang
* 创建日期:2023年10月16日 17:37:06
* 描 述:
*
================================================================*/
#include <stdio.h>
int main(){
int i=1, j;
while(1){ // 外层循环
j=1;
while(1){ // 内层循环
printf("%-4d", i*j);
j++;
if(j>4) break; //跳出内层循环
}
printf("\n");
i++;
if(i>4) break; // 跳出外层循环
}
return 0;
}
程序运行结果如下图所示:
当 j>4 成立时,执行 break;
,跳出内层循环;外层循环依然执行,直到 i>4 成立,跳出外层循环。内层循环共执行了4次,外层循环共执行了1次。
2.3.2 continue语句
continue 语句的作用是跳过循环体中剩余的语句而强制进入下一次循环。continue 语句只用在 while、for 循环中,常与 if 条件语句一起使用,判断条件是否成立。来看一个例子:
/*================================================================
* Copyright (C) 2023 AmoXiang All rights reserved.
*
* 文件名称:11-continue.c
* 创 建 者:AmoXiang
* 创建日期:2023年10月16日 17:41:13
* 描 述:
*
================================================================*/
#include <stdio.h>
int main(){
char c = 0;
while(c!='\n'){ //回车键结束循环
c=getchar();
if(c=='4' || c=='5'){ //按下的是数字键4或5
continue; //跳过当次循环,进入下次循环
}
putchar(c);
}
return 0;
}
程序运行结果如下图所示:
程序遇到 while 时,变量 c 的值为 '\0'
, 循环条件 c!='\n'
成立,开始第一次循环。getchar() 使程序暂停执行,等待用户输入,直到用户按下回车键才开始读取字符。
本例我们输入的是 0123456789,当读取到4或5时,if 的条件 c=='4'||c=='5'
成立,就执行 continue 语句,结束当前循环,直接进入下一次循环,也就是说 putchar(c);
不会被执行到。而读取到其他数字时,if 的条件不成立,continue 语句不会被执行到,putchar(c);
就会输出读取到的字符。break 与 continue 的对比:break 用来结束所有循环,循环语句不再有执行的机会;continue 用来结束本次循环,直接跳到下一次循环,如果循环条件成立,还会继续循环。
2.4 C语言循环嵌套详解
在C语言中,if-else,while,do-while,for
都可以相互嵌套。所谓 嵌套(Nest), 就是一条语句里面还有另一条语句,例如 for 里面还有 for,while 里面还有 while,或者 for 里面有 while,while 里面有 if-else,这都是允许的。
示例1:for 嵌套执行的流程。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for(i=1; i<=4; i++){ //外层for循环
for(j=1; j<=4; j++){ //内层for循环
printf("i=%d, j=%d\n", i, j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
本例是一个简单的 for 循环嵌套,外层循环和内层循环交叉执行,外层 for 每执行一次,内层 for 就要执行四次。在C语言中,代码是顺序、同步执行的,当前代码必须执行完毕后才能执行后面的代码。这就意味着,外层 for 每次循环时,都必须等待内层 for 循环完毕(也就是循环4次)才能进行下次循环。虽然 i 是变量,但是对于内层 for 来说,每次循环时它的值都是固定的。
示例2:输出一个4×4的整数矩阵。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for(i=1; i<=4; i++){ //外层for循环
for(j=1; j<=4; j++){ //内层for循环
printf("%-4d", i*j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
外层 for 第一次循环时,i为1,内层 for 要输出四次 1*j
的值,也就是第一行数据;内层 for 循环结束后执行 printf("\n")
, 输出换行符;接着执行外层 for 的 i++ 语句。此时外层 for 的第一次循环才算结束。外层 for 第二次循环时,i为2,内层 for 要输出四次 2*j
的值,也就是第二行的数据;接下来执行 printf("\n")
和 i++,外层 for 的第二次循环才算结束。外层 for 第三次、第四次循环以此类推。可以看到,内层 for 每循环一次输出一个数据,而外层 for 每循环一次输出一行数据。
示例3:输出九九乘法表。
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
for(i=1; i<=9; i++){ //外层for循环
for(j=1; j<=i; j++){ //内层for循环
printf("%d*%d=%-2d ", i, j, i*j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
和示例2一样,内层 for 每循环一次输出一条数据,外层 for 每循环一次输出一行数据。需要注意的是,内层 for 的结束条件是 j<=i。外层 for 每循环一次,i 的值就会变化,所以每次开始内层 for 循环时,结束条件是不一样的。具体如下:
当 i=1 时,内层 for 的结束条件为 j<=1,只能循环一次,输出第一行。
当 i=2 时,内层 for 的结束条件是 j<=2,循环两次,输出第二行。
当 i=3 时,内层 for 的结束条件是 j<=3,循环三次,输出第三行。
当 i=4、5、6... 时,以此类推。
2.5 对C语言选择结构和循环结构的总结
C语言中常用的编程结构有三种(其它编程语言也是如此),它们分别是:
- 顺序结构:代码从前往后依次执行,没有任何
拐弯抹角
, 不跳过任何一条语句,所有的语句都会被执行到。 - 选择结构:也叫分支结构。代码会被分成多个部分,程序会根据特定条件(某个表达式的运算结果)来判断到底执行哪一部分。
- 循环结构:程序会重新执行同一段代码,直到条件不再满足,或者遇到强行跳出语句(break 关键字)。
2.5.1 选择结构
选择结构(分支结构)涉及到的关键字包括 if,else,switch,case,break
, 还有一个条件运算符 ? :
(这是C语言中唯一的一个三目运算符)。其中,if…else 是最基本的结构,switch…case 和 ? :
都是由 if…else 演化而来,它们都是为了让程序员书写更加方便。你可以只使用 if,也可以 if…else 配对使用。另外要善于使用 switch…case 和 ? :
,有时候它们看起来更加清爽。if…else 可以嵌套使用,原则上嵌套的层次(深度)没有限制,但是过多的嵌套层次会让代码结构混乱。
2.5.2 循环结构
C语言中常用的循环结构有 while 循环和 for 循环,它们都可以用来处理同一个问题,一般可以互相代替。除了 while 和 for,C语言中还有一个 goto 语句,它也能构成循环结构。不过由于 goto 语句很容易造成代码混乱,维护和阅读困难,饱受诟病,不被推荐,而且 goto 循环完全可以被其他循环取代,所以后来的很多编程语言都取消了 goto 语句,这里笔者也不再进行讲解。
国内很多大学仍然讲解 goto 语句,但也仅仅是完成教材所设定的课程,goto 语句在实际开发中很难见到。对于 while 和 do-while 循环,循环体中应包括使循环趋于结束的语句。对于 while 和 do-while 循环,循环变量的初始化操作应该在 while 和 do-while 语句之前完成,而 for 循环可以在内部实现循环变量的初始化。for 循环是最常用的循环,它的功能强大,一般都可以代替其他循环。最后还要注意 break 和 continue 关键字用于循环结构时的区别:
break 用来跳出所有循环,循环语句不再有执行的机会;
continue 用来结束本次循环,直接跳到下一次循环,如果循环条件成立,还会继续循环。
此外,break 关键字还可以用于跳出 switch…case 语句。所谓 跳出
, 是指一旦遇到 break,就不再执行 switch 中的任何语句,包括当前分支中的语句和其他分支中的语句;也就是说,整个 switch 执行结束了,接着会执行整个 switch 后面的代码。
至此今天的学习就到此结束了,笔者在这里声明,笔者写文章只是为了学习交流,以及让更多学习C语言的读者少走一些弯路,节省时间,并不用做其他用途,如有侵权,联系博主删除即可。感谢您阅读本篇博文,希望本文能成为您编程路上的领航者。祝您阅读愉快!
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