你好，C++（19）“老师，我这次四级考试过了没有？”——4.2 条件选择语句

4.2  条件选择语句

“老师，我这次四级考试过了没有？”

如果老师被问到这个问题，他会如何回答？是的，他会根据不同的条件选择不同的回答：

如果考试成绩大于等于60，那就回答：“恭喜你，你通过了这次考试”；

否则那就回答“很遗憾，你没有通过这次考试”。

这就是现实世界中的条件选择——根据不同的条件做出不同的动作。那么，在C++程序中，我们又该如何表达这种条件选择呢？

4.2.1  if语句：如果……就……

在现实世界中，我们总是用“如果……，就……”的句式来表达条件选择，C++也向我们学习，提供了if（如果）关键字来形成条件选择结构，用以表达现实世界中的条件选择，其语法格式如下：

if ( 条件表达式 )
{
    语句1;
}
else
{
    语句2;
}

C++在执行if条件选择语句时，首先会计算其中条件表达式的值，然后根据其值的不同选择执行不同的代码。如果条件表达式的值为true，则直接向下执行语句1；反之，则进入else分支执行语句2。通过使用条件选择语句，可根据条件表达式的不同值而改变程序执行的路径，可以在语句1和语句2中实现不同的功能，从而达到“根据不同的条件执行不同的动作”的目的。if语句的执行过程如图4-1所示。

现在，就可以用if语句来解决上面这个“四级考试过了没有”的现实问题：

// 以考试成绩作为条件
int nScore = ;
cout<<"请输入考试成绩：";
// 输入考试成绩
cin>>nScore;
// 对条件表达式进行计算，判断考试成绩是否符合条件（大于等于60）
// 如果nScore的值大于等于60，符合条件，条件表达式的值为true，
// 则直接进入if分支执行，输出考试通过的提示
if(nScore >= )
{
    // 执行符合条件的动作
    cout<<"恭喜你，你通过了这次考试"<<endl;
}
else // 如果不符合条件，条件表达式的值为false，则进入else分支执行
{
    // 执行不符合条件的动作
    cout<<"很遗憾，你没有通过这次考试"<<endl;
}

图4-1  条件选择结构的执行流程

在这里，首先让用户输入考试成绩，然后在if语句的条件表达式中，将其跟一个标准值进行比较，也就是判断考试成绩是否符合条件。如果考试成绩大于等于60，则条件表达式的值为true，这就意味着符合条件，程序会进入if分支执行，输出考试通过的提示语言。反之，如果考试成绩小于60，条件不能满足，条件表达式的值为false，程序则会进入else分支执行，输出考试没有通过的提示语。这样就让程序根据不同的条件（nScore大于等于60与否）做出了不同的动作（输出不同的提示语）。

if语句的形式虽然简单，但是在其使用上有如下几个需要注意的地方。

1. 如果没有必要， if语句中的else分支可以省略

很多时候，我们只关心条件为true时的情况，只对符合条件的情况进行处理，这时就可以省略else分支，仅保留if对条件表达式进行判断以及其后的语句1对符合条件的情况进行处理。例如，我们只对通过考试的人进行提示，而对于没有通过考试的人的，则直接忽略，用if语句表达出来就是：

// 省略else分支，只对符合条件的情况进行处理
if( nScore >=  )
{
    cout<<"恭喜你，你通过了这次考试";
}

2.  if语句可以嵌套以表达多层次的条件判断

在一个if语句中可以嵌套另一个if语句，表示在某个前提条件下做进一步的条件判断，从而表达多层次的条件判断。例如，要比较输入的v1和v2两个数的大小关系，我们需要先判断两者是否相等，在不相等的前提条件下，再继续判断两者之间的大小关系，用嵌套的if语句将其表达出来就是：

cout << "请输入两个整数:" << endl;
int v1, v2;
// 获取用户输入的数字
cin >> v1 >> v2;
if( v1 != v2 )     // 判断v1和v2是否相等，如果不相等，则继续判断大小
{
    // 第二级if语句
    // 如果不相等，则继续判断v1是否大于v2
    if( v1 > v2 ) // 大于
    {
        cout<<" v1 > v2 "<<endl;
    }
    else  // 小于
    {
        cout<<" v1 < v2 "<<endl;
    }
}
else     // v1和v2相等
{
    cout<<" v1 == v2 "<<endl;
}

3.  if语句可以并列

如果同一层次的条件有多种情况，就可以使用并列的条件选择语句来实现。其语法格式如下：

if ( 条件表达式1 )
{
    语句1;
}
else if ( 条件表达式2 )
{
    语句2;
}
// …
else if ( 条件表达式n )
{
    语句n;
}
else
{
    语句n+;
}

在执行的时候，会首先计算条件表达式1的值，如果其值为true，则进入其分支执行语句1，然后结束整个并列条件选择语句的执行；如果其值为false，则会继续向下计算条件表达式2的值，同样的，如果其值为true，则进入其分支执行语句2，然后结束整个语句，如果其值为false，则继续向下进行同样的计算过程。直到最后，如果所有的条件分支都无法满足，则进入最后的else分支执行并结束整个语句。例如，我们在前面用嵌套的if语句实现的比较v1和v2的大小比较，实际上是三种相互并列的情况：要么是大于，要么是小于，要么是等于。所以，同样也可以用并列的条件结构来实现：

if(v1 > v2) // 首先判断v1是否大于v2
{
    cout<<" v1 > v2"<<endl;
}
else if(v1 < v2) // 如果第一个条件不满足，再判断v1是否小于v2
{
    cout<<" v1 < v2"<<endl;
}
else // 如果v1既不大于v2，也不小于v2，那就必然是等于v2
{
    cout<<" v1 == v2"<<endl;
}

这里需要注意的是，并列条件语句在执行的时候，会逐个依次向下计算其中并列的条件表达式，直到某个条件表达式为true，然后才进入其分支执行并结束整个语句。所以，我们总是把满足几率比较高的条件判断放在比较靠前的位置，希望if语句一开始就遇到满足条件的分支，以避免对那些不易满足的条件判断的无用计算。

另外需要注意的是，并列条件选择语句只会执行其中的某一个分支，如果多个条件表达式都为true，则只会执行从上到下遇到的第一个条件表达式为true的分支。例如：

int nScore = ;
if(nScore >= ) // 第一个条件表达式为true，进入执行并直接结束整个语句
{
    cout<<"恭喜你，你通过了这次考试"<<endl;
}
// 因为第一个分支已经执行并结束了整个语句
// 所以即使第二个条件表达式也为true，但却并不会得到执行
else if(nScore >= )
{
    cout<<"厉害，你的成绩是优秀"<<endl;
}

所以在使用并列条件选择语句时，应避免条件范围的相互重复覆盖，不要让多个条件表达式同时为true，以免造成程序逻辑上的混乱。

知道更多：用“?:”条件操作符来表达条件判断，简化代码

所谓条件操作符，它可以让一个表达式根据不同的条件拥有不同的值。它是C++中唯一一个三元操作符，其语法格式如下：

条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2

跟条件语句类似，在执行的时候，它会首先计算其中的条件表达式的值，如果其值为true，就会接着计算表达式1的值，并将其作为整个表达式的最终结果值。反之，则会计算表达式2的值，同样作为整个表达式的最终结果值。

利用条件操作符，我们可以简便地实现一些比较简单的（要同时对条件成立和不成立的情况都进行处理，且处理的过程比较简单）条件选择的功能，从而达到简化代码的目的。例如，我们要从两个数中选出较大的一个，使用if条件语句进行大小比较，可以实现为：

int a,b;
// 输入a，b…
int m = ;
if(a > b)
{
    m = a;
}
else
{
    m = b;
}

而如果是使用条件操作符，以上的条件选择用一条语句就实现了：

int a,b;
// 输入a，b…
int m = (a>b)?a:b;

在执行“(a>b)?a:b”的时候，同样会先计算“(a>b)”的值，如果a的值比较大，也就是条件表达式的值为true，则会以第二个操作数a作为整个表达式的值，然后赋值给m。这样，m就成了两个数中较大的一个。反过来，如果b的值比较大，则条件表达式的值为false，就会以第三个操作数b作为整个表达式的值，最后赋值给m，此时m仍然是两个数中较大的一个。由此可见，短短的一条语句就实现了原来需要整个if条件语句才能实现的功能。简化代码，就是条件操作符的最主要作用。