【零基础学习iOS开发】【02-C语言】09-流程控制

前言

1.默认的运行流程

默认情况下，程序的运行流程是这样的：运行程序后，系统会按书写顺序执行程序中的每一行代码。比如下面的程序

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 int main()
 4 {
 5
 6     printf("Hello-1\n");
 7     printf("Hello-2\n");
 8     printf("Hello-3\n");
 9
10     return 0;
11 }

程序运行后，会按顺序执行第6、7、8行语句，于是输出结果为：

2.其他运行流程

但很多时候，我们并不想要按照默认的运行流程去走，比如想在某个条件成立的情况下才执行某一段代码，否则不执行。比如微信的这个界面：

如果用户点击了注册按钮，我们就执行“跳转到注册界面”的代码；如果用户点击了登录按钮，我们就执行“跳转到登录界面”的代码。如果用户没做出任何操作，就不执行前面所说的两段代码。要想实现这种功能，那就要学会如何去控制程序的运行流程。

3.流程结构

为了方便我们控制程序的运行流程，C语言提供3种流程结构，不同的流程结构可以实现不同的运行流程。这3种流程结构分别是：

• 顺序结构：默认的流程结构。按照书写顺序执行每一条语句。
• 选择结构：对给定的条件进行判断，再根据判断结果来决定执行哪一段代码。
• 循环结构：在给定条件成立的情况下，反复执行某一段代码。

下面是这3种结构的流程图，大致预览一下即可

一、顺序结构

顺序结构是3种结构中最简单的，也是默认的流程结构：程序中的语句是按照书写顺序执行的。在文章开头开始列出的代码段，就是顺序结构，这里就不多介绍了。

二、选择结构1-if语句

C语言中选择结构的实现方式有两种：if语句和switch语句。先来看下if语句的使用，而if语句的形式是有好多种的。

1.形式1

先来看看if语句最简单的形式

1> 简介

1 if ( 条件 )
2 {
3     语句1;
4     语句2;
5     ....
6 }

如果if右边小括号()中的条件成立，也就是为“真”时，就会执行第2~6行大括号{}中的语句；如果条件为假，就不执行大括号{}中的语句。这里的if是关键字。

2> 举例

1 int a = 7;
2
3 if ( a )
4 {
5     printf("条件a成立\n");
6     printf("a的值为真");
7 }

C语言规定所有非0值都为“真”，而a的值是7，因此第3行的条件是成立的，接着就会执行第5、6行代码。输出结果如下：

1 条件a成立
2 a的值为真

如果将a的值改为0，那么第3行的条件就不成立，就不会执行第5、6行代码

3> 省略大括号{}

如果if后面大括号{}中只有一行代码时，可以省略大括号。形式如下：

if ( 条件 )
    语句1;

注意：如果条件成立，只会执行if后面的第1条语句；如果条件不成立，就不会执行if后面的第1条语句。

1 int a = 7;
2
3 if ( a > 9 )
4     printf("aaa");
5     printf("bbb");

因为第3行的a>9是不成立的，所以不会执行第4行代码。而第5行代码跟if语句是没有任何练习的，因此，第5行代码照常执行。于是会看到屏幕上只输出：。

由于第5行代码跟if语句是没有任何联系的，所以一般会把代码写成下面这样：

1 int a = 7;
2
3 if ( a > 9 )
4     printf("aaa");
5 printf("bbb");

为了保证代码的可读性，不建议省略大括号！！！

4> 语句嵌套

if语句内部是可以嵌套其他if语句的，如下面的例子

 1 int a = 7;
 2
 3 if ( a > 0 )
 4 {
 5     printf("a的值大于0\n");
 6
 7     if ( a<9 )
 8     {
 9         printf("a的值小于9");
10     }
11 }

第3行的a>0是成立的，因此会按顺序执行第4~11大括号中的代码。执行到第7行的时候，a<9也是成立的，因此会执行第9行代码。输出结果：

1 a的值大于0
2 a的值小于9

5> 使用注意1

有些人习惯写完一行代码就在后面加个分号";"，于是写if语句的时候，他们可能会这样写：

1 int a = 6;
2 if ( a>8 );
3 {
4     printf("a大于8");
5 }

如果第2行尾部的分号，其实一个分号也是一条语句，这个叫做“空语句”。第2行的a>8不成立，所以不会执行后面的“空语句”。而后面的大括号{}跟if语句是没有联系的，因此会正常执行，于是会看到输出：

a大于8

所以要非常小心，千万不要在if的小括号后面添加分号。

第3~5行的内容是一个独立的“代码块”：

1 {
2     printf("a大于8");
3 }

6> 使用注意2

下面的写法从语法的角度看是对的：

int a = 10;
 
if (a = 0) {
    printf("条件成立");
} else {
    printf("条件不成立");
}

上述代码是完全合理的，编译器不会报错，只是个警告而已。因为a为0，所以为"假"，输出结果是："条件不成立"

这里隐藏着很大的陷阱在：

假设你本来是想判断a是否为0，那么本应该写if (a == 0)，若你误写成了if (a = 0)，那将是一件非常可怕的事情，因为编译器又不报错，这样的BUG就难找了。因此，像a==0这样的表达式，最好写成0==a，若你误写成0=a，编译器会直接报错的。

// 不推荐
if (a == 0) {
}
 
// 推荐
if (0 == a) {
}

7> 使用注意3

在C语言中，可以不保存关系运算的结果。因此，下面的写法是合法的：

1 int a = 10;
2 a > 10;
3 a == 0;

这里又是一个陷阱，假设你的本意是想给a赋值为0，那么本应该写a = 0; ，若你误写成a == 0; ，那将又是一个非常难找的BUG，因为编译器根本不会报错。在1993年的时候，这个BUG差点让一桩价值2000万美元的硬件产品生意告吹，因为如果这个BUG不解决，这个产品就没办法正常使用

2.形式2

if还可以跟关键字else一起使用

1> 简介

1 if ( 条件 )
2 {
3     语句1;
4 }
5 else
6 {
7     语句2;
8 }

如果条件成立，就会执行if后面大括号{}中的语句；如果条件不成立，就会执行else后面大括号{}中的语句。总之，两个大括号中一定会有1个被执行，而且只能执行的1个。

为了减少代码行数，你也可以写成下面的格式：

1 if ( 条件 ) {
2     语句1;
3 } else {
4     语句2;
5 }

当然，也可以省略大括号，写成下面的格式：

1 if ( 条件 )
2     语句1;
3 else
4     语句2;

如果条件成立，就执行if后面的第1条语句；如果条件不成立，就执行else后面的第1条语句。但还是不建议省略大括号{}。

2> 举例

1 int a = 10;
2 if ( a==0 ) {
3     printf("a等于0");
4 } else {
5     printf("a不等于0");
6 }

第2行的a==0不成立，所以会执行第5行代码，输出结果：

a不等于0

3.形式3

if和else还有一种比较复杂的用法

1> 简介

 1 if ( 条件1 )
 2 {
 3     语句1;
 4 }
 5 else if ( 条件2 )
 6 {
 7     语句2;
 8 }
 9 else if ( 条件3 )
10 {
11     语句3;
12 }
13 ...
14 else
15 {
16     其他语句;
17 }

• 如果条件1成立，就执行条件1后面大括号{}中的内容：第2~4行
• 如果条件1不成立，条件2成立，就执行条件2后面大括号{}中的内容：第6~8行
• 如果条件1、条件2都不成立，条件3成立，就执行条件3后面大括号{}中的内容：第10~12行
• 第13行的...表示可以有无限个else if
• 如果所有的条件都不成立，就会执行else后面大括号{}中的内容：第15~17行

注意：这么多大括号中，只有1个大括号内的代码会被执行。跟之前一样，所有的大括号都可以省略，但是不建议省略。必要的时候，最后面的else那一段（第14~17行）是可以省略的。

2> 举例

1 int a = 10;
2 if ( a==0 ) {
3     printf("a等于0");
4 } else if( a>0 ) {
5     printf("a大于0");
6 } else {
7     printf("a小于0");
8 }

第2行中的a==0不成立，接着会检查第4行。第4行的a>0成立，因此会执行第5行代码。输出结果：

a大于0

如果a的值是负数，那么第2、4行的条件都不成立，于是就会执行第7行代码。

三、选择结构2-switch语句

1.形式

先来看看switch语句的使用形式：

 1 switch(整型表达式)
 2 {
 3     case 数值1:
 4         语句1;
 5         break;
 6     case 数值2:
 7         语句2;
 8         break;
 9     ... ...
10     case 数值n:
11         语句n;
12         break;
13     default :
14         语句n+1;
15         break;
16 }

• 当整型表达式的值等于“数值1”时，就会执行“语句1”，后面的break表示退出整个switch语句，也就是直接跳到第16行代码；
• 当整形表达式的值等于“数值2”时，就会执行“语句2”；后面的以此类推。如果在数值1~数值n中，没有一个值等于整型表达式的值，那么就会执行default中的语句n+1。
• 由于所有的case后面都有个break，因此执行完任意一个case中的语句后，都会直接退出switch语句

2.举例

 1 int a = 10;
 2
 3 switch (a) {
 4     case 0:
 5         printf("这是一个0");
 6         break;
 7     case 5:
 8         printf("这是一个5");
 9         break;
10     case 10:
11         printf("这是一个10");
12         break;
13     default:
14         printf("什么也不是");
15         break;
16 }

因为a的值刚好等于第10行case后面的10，所以会执行第11行代码，输出结果：

这是一个10

3.break

break关键字的作用是退出整个switch语句。默认的格式中，每个case后面都有个break，因此执行完case中的语句后，就会退出switch语句。

1> 如果某个case后面没有break，意味着执行完这个case中的语句后，会按顺序执行后面所有case和default中的语句，直到遇到break为止

 1 int a = 0;
 2
 3 switch (a) {
 4     case 0:
 5         printf("这是一个0\n");
 6     case 5:
 7         printf("这是一个5\n");
 8     case 10:
 9         printf("这是一个10\n");
10         break;
11     default:
12         printf("什么也不是\n");
13         break;
14 }

• 由于变量a的值等于第4行case后面的0，因此肯定会执行第5行代码。
• 由于case 0中没有break语句，就不会退出switch语句，继续往下执行代码。
• 由于a的值已经等于第4行case的值，接着不会再判断a的值是否等于其他case的值了，直接按顺序执行第7、9行代码。在第10行有个break，接着就会退出switch语句。
• 输出结果为：

1 这是一个0
2 这是一个5
3 这是一个10

如果把a的值改为5，输出结果为：

1 这是一个5
2 这是一个10

2> 在某些时候，我们确实没有必要在每一个case后面添加break。下面举一个例子：判断分数的优良中差等级（100分满分）。

 1 int score = 77;
 2
 3 switch (score/10) {
 4     case 10:
 5     case 9:
 6         printf("优秀");
 7         break;
 8
 9     case 8:
10         printf("良好");
11         break;
12
13     case 7:
14     case 6:
15         printf("中等");
16         break;
17
18     default:
19         printf("差劲");
20         break;
21 }

• 当score的范围是90~100，score/10的值为10或9时，就会执行第6行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围是80~89，score/10的值为8时，就会执行第10行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围是60~79，score/10的值为7或6时，就会执行第15行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围并不是60~100，score/10的值并不在6~10范围内时，就会执行第19行代码，然后退出switch语句；
• score的值是77，所以score/10的值是7，输出结果：中等

4.在case中定义变量

有时候，我们可能会想在case中定义一些变量，这个时候，就必须用大括号{}括住case中的所有语句。

 1 int a = 10;
 2 int b = 4;
 3
 4 char op = '-';
 5
 6 switch (op)
 7 {
 8     case '+':
 9     {
10         int sum = a + b;
11         printf("a+b=%d\n", sum);
12         break;
13     }
14
15     case '-':
16     {
17         int minus = a - b;
18         printf("a-b=%d\n", minus);
19         break;
20     }
21
22     default:
23         printf("不能识别的符号");
24         break;
25 }

在第10、17分别定义两个变量。输出结果：

a-b=6

四、循环结构1-while循环

假如要你在屏幕上重复输出10次Hello World，你会怎么做？简单，把下面的代码拷贝10份就行了。

1 printf("Hello World\n");

没错，把上次代码写10遍，确实能实现功能。但是这样的代码太垃圾了，有很多的重复的代码，这样会使得代码非常地臃肿，复用率低。因此，不建议这么做。

下次遇到像上面那样重复执行某个操作时，首先要想到的应该是循环结构。所谓循环，就是重复执行某一个操作，C语言中有多种方式可以实现循环结构。先来看看while循环。

1.形式

1 while ( 条件 )
2 {
3     语句1;
4     语句2;
5     ....
6 }

• 如果条件成立，就会执行循环体中的语句（“循环体”就是while后面大括号{}中的内容）。然后再次判断条件，重复上述过程，直到条件不成立就结束while循环
• while循环的特点：如果while中的条件一开始就不成立，那么循环体中的语句永远不会被执行

可以省略大括号{}，但是只会影响到while后面的第一条语句。不建议省略大括号。

1 while ( 条件 )
2     语句1;

2.举例

在屏幕上重复输出10次Hello World，每输出一次的换行。

1 int count = 0;
2 while ( count < 10 )
3 {
4     printf("Hello World\n");
5
6     count++;
7 }

如果省略第6行的count++，count就一直是0，那么count<10一直都是成立的，这个while循环将会陷入“死循环”，一直在重复执行第4行代码。

3.注意

如果写成下面这样，也会让程序进入“死循环”

1 int count = 0;
2
3 while ( count < 10 );
4 {
5     printf("Hello World\n");
6
7     count++;
8 }

• 注意第3行，while后面不小心加了个分号; ，一个分号表示一条空语句。
• 可以看出：while循环只会影响到第3行的空语句，而第4~8行的代码块是不受while循环影响的
• 由于count是0，那么count<10一直都是成立的，程序将会一直重复执行第3行的空语句，陷入死循环。

五、循环结构2-do while循环

形式如下：

1 do {
2     语句1;
3     语句2;
4     ...
5 } while (条件);

• 注意第5行，后面是加上一个分号;的
• 当执行到do-while循环时，首先会执行一遍循环体中的语句（“循环体”就是do后面大括号{}中的内容）。接着判断while中的条件，如果条件成立，就执行循环体中的语句。然后再次判断条件，重复上述过程，直到条件不成立就结束while循环
• do-while循环的特点：不管while中的条件是否成立，循环体中的语句至少会被执行一遍
• 其实do while循环的用法跟while循环是差不多的，这里就不举例子了。

六、循环结构3-for循环

1.形式

for循环是所有循环结构中最复杂的。

1 for (语句1; 条件; 语句2) {
2     语句3;
3     语句4;
4     ...
5 }

• for循环开始时，会先执行语句1，而且在整个循环过程中只执行一次语句1
• 接着判断条件，如果条件成立，就会执行循环体中的语句（“循环体”就是for后面大括号{}中的内容）
• 循环体执行完毕后，接下来会执行语句2，然后再次判断条件，重复上述过程，直到条件不成立就结束for循环

2.举例

1 for (int i = 0; i<5; i++)
2 {
3     printf("%d  ", i);
4 }

输出结果为：

0  1  2  3  4  

需要注意的是：变量i的作用域是第1~4行。一旦离开了这个for循环，变量i就失效了。

3.补充

如果for循环的初始化语句和循环一次后执行的语句是由多条语句组成的，就用逗号,隔开

1 for (int x = 0, y =0; x<3; x++, y+=2)
2 {
3     printf("x=%d, y=%d \n", x, y);
4 }

输出结果：

x=0, y=0
x=1, y=2
x=2, y=4 

七、break和continue

接下来，介绍两个比较重要的语句：break和continue。

1.break

前面在switch语句中已经用到了break，它的作用是跳出switch语句。它也可以用在循环结构中，这时候它的作用是跳出整个循环语句。

1> 举例

这里以for循环为例子，break也可以用在while循环、do-while循环中。

1 for (int i = 0; i<5; i++) {
2     printf("i=%d \n", i);
3
4     if (i>2) {
5         break;
6     }
7 }

上面代码的意思是当i>2时，就跳出整个for循环，也就是结束for循环，所以输出结果是：

i=0
i=1
i=2
i=3 

2> for循环嵌套

先来看一个for循环嵌套的例子，嵌套的意思就是：for循环内部又一个for循环

1 for (int x = 0; x<2; x++) {
2     for (int y = 0; y<2; y++) {
3         printf("x=%d, y=%d \n", x, y);
4     }
5 }

输出结果是：

1 x=0, y=0
2 x=0, y=1
3 x=1, y=0
4 x=1, y=1 

这个时候如果在for循环中加入一个break，那么这个break究竟是跳出里面还是外面的for循环呢？

1 for (int x = 0; x<2; x++) {
2     for (int y = 0; y<2; y++) {
3         printf("x=%d, y=%d \n", x, y);
4
5         break;
6     }
7 }

注意第5行的break，这个break的作用是跳出里面的for循环，并非外面的for循环。所以输出结果是：

x=0, y=0
x=1, y=0 

如果改变一下break的位置

1 for (int x = 0; x<2; x++) {
2     for (int y = 0; y<2; y++) {
3         printf("x=%d, y=%d \n", x, y);
4     }
5
6     break;
7 }

注意第6行的break，这个break的作用是跳出外面的for循环，并非里面的for循环。所以输出结果是：

x=0, y=0
x=0, y=1 

规律已经很明显了：break只会影响它所在的那个for循环

2.continue

continue只能使用在循环结构中，它的作用是跳过这一次循环，直接进入下一次循环。

这里以for循环为例子，continue也可以用在while循环、do-while循环中。

1 for (int x = 0; x<10; x++) {
2     if (x%2==0) {
3         continue;
4     }
5
6     printf("x=%d \n", x);
7 }

注意第2行，当x%2==0，也就是当x是2的倍数时，就跳过这次循环，不执行第6行语句，直接进入下一次循环。输出结果：

1 x=1
2 x=3
3 x=5
4 x=7
5 x=9 

跟break一样，continue只会影响它所在的那个for循环