C Primer Plus学习笔记（六）- C 控制语句：分支和跳转

• if 语句：

if 语句被称为分支语句（branching statement）或选择语句（selection statement）

if 语句的通用形式：

if (expression)
	statement

如果 expression 为真，则执行 statement；否则，跳过 statement

与 while 循环一样，statement 可以是一条简单的语句也可以是复合语句

if 语句 和 while语句的区别：如果满足条件可执行的话，if 语句只能测试和执行一次，而 while 语句可以测试和执行多次

• if else语句：

if else 语句的通用形式

if (expression)
	statement1
else
	statement2

如果 expression 为真（非 0），则执行 statement1；如果 expression 为假或 0，则执行 else 后面的 statement2

statement1 和 statement2 可以是一条简单语句或复合语句

如果要在 if 和 else 之间执行多条语句，必须用花括号把这些语句括起来成为一个块

如果没有花括号，else 与离它最近的 if 匹配，除非最近的 if 被花括号括起来

if 语句用于选择是否执行一个行为，而 if else 语句用于在两个行为之间选择

多重选择 else if：

else if 语句的通用形式

if (expression1)
	statement1
else if (expression2)
	satement2
else if (expression3)
	statement3
else
	statement4

如果 expression1 为真（非0），则执行 statement1；如果 expression2 为真（非0），则执行 statement2；如果 expression3 为真（非0），则执行 statement3；否则执行 statement4

• 关于 _Bool 类型：

如果在程序中包含了 stdbool.h 头文件，便可用 bool 代替 _Bool 类型，用 true 和 false 分别代替 1 和 0
如果系统不支持 _Bool 类型，可以把 isPrime 的类型改为 int，并用 1 和 0 分别替换程序中的 true 和 false

逻辑运算符：

逻辑运算符	含义
&&	与
||	或
!	非

假设 exp1 和 exp2 是两个简单的关系表达式：

• 当且仅当 exp1 和 exp2 都为真时，exp1 && exp2 才为真（所有条件为真才为真）
• 如果 exp1 或 exp2 为真，则 exp1 || exp2 为真（有一个条件为真就为真）
• 如果 exp1 为假，则 !exp1 为真；如果 exp1 为真，则 !exp1 为假（条件为假则为真，条件为真则为假）

备选拼写：iso646.h 头文件

如果在程序中包含该头文件，就可以用 and 代替 &&，or 代替 ||，not 代替 !

if (ch != 'a' && ch != 'b')
	count++;
 
也可以写为
 
if (ch != 'a' and ch != 'b')
	count++;

优先级

! 运算符的优先级很高，比乘法运算符还高，与递增运算符的优先级相同，只比圆括号的优先级低

&& 运算符的优先级比 || 运算符高，但是两者的优先级都比关系运算符低，比赋值运算符高

求值顺序

C 保证逻辑表达式的求值顺序是从左往右的

&& 和 || 运算符都是序列点，所以程序在从一个运算对象执行到下一个运算对象之前，所有的副作用都会生效

C 保证一旦发现某个元素让整个表达式无效，便立即停止求值

while ((c = getchar()) != ' ' && c != '\n')

读取字符直至遇到第一个空格或换行符，第一个子表达式把读取的值赋给 c，后面的子表达式会用到 c 的值。如果没有求值循环的保证，编译器可能在给 c 赋值之前先对后面的表达式求值

while (x++ < 10 && x+y < 20)

&& 是一个序列点，保证了在对 && 右侧的表达式求值之前，已经递增了 x

范围

如果要测试 score 是否在 90~100 的范围内，可以这样写：

if (score >= 90 && score <= 100)

而不是这样写：

if (90 <= score <= 100)

这样代码有语义错误

因为会先判断 (90 <= score)，结果为 1（真）或 0（假）

• 条件运算符：?:

条件表达式的通用形式：

expression1 ? expression2 : expression3

如果 expression1 为真（非 0），那么整个条件表达式的值与 expression2 的值相同；

如果 expression1 为假（0），那么整个条件表达式的值与 expression3 的值相同。

max = (a > b) ? a : b;

如果 a 大于 b，那么将 max 设置为 a，否则，设置为 b

• 循环复制：continue 和 break

continue 语句

3 种循环都可以使用 continue 语句

执行到 continue 语句时，会跳过本次迭代的剩余部分，并开始下一轮迭代

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
	char ch;
 
	printf("Enter a char:\n");
	while (scanf("%c", &ch) == 1)
	{
 
		if (ch != 'X')
		{
			continue;
			printf("Error\n");
		}
		else
			printf("Right\n", ch);
	}
	return 0;
}

运行结果

前两条输入 a 和 b 的时候，并没有打印 Error，因为 continue 跳过了打印 Error

continue 语句还可以用作占位符

例如，循环读取并丢弃输入的数据，直到读到行末尾

while (getchar() != '\n')
	;

当程序已经读取一行中的某些内容，要跳转到下一行开始处时，这种用法很方便

用 continue 语句：

while (getchar() != '\n')
	continue;

这个使用 continue 语句，可读性更高

break 语句

程序执行到循环中的 break 语句时，会终止包含它的循环，并继续执行循环后的语句

如果 break 语句位于嵌套循环内，它只会影响包含它的当前循环

break 和 continue 的比较：

break：

while ((ch = getchar()) != EOF)
{
	if (ch == '\n')
		break;    ——————————————
	printf("Hello World!\n");  |
}                              |
printf("Out While Loop\n");  ←-|

continue：

                ————————————————|
                ↓               |
while ((ch = getchar()) != EOF) |
{                               |
	if (ch == '\n')             |
		continue;  ——————————————
	printf("Hello World!\n");
}
printf("Out While Loop\n");

箭头是跳转到的地方

#include <stdio.h>
 
int main()
{
	char ch;
 
	printf("Enter a char:\n");
	while (scanf("%c", &ch) == 1)
	{
		if (ch == 'X')
			break;
	}
	printf("Out While Loop\n");
 
	return 0;
}

运行结果

当输入的为 X，会跳出 while 循环，继续执行 while 循环之后的语句

• 多重选择：switch 和 break

switch 语句的形式：

switch (expression)
{
	case label1 : statement1  // 使用 break 跳出 switch
	case label2 : statement2  // 使用 break 跳出 switch
	default : statement3
}

可以有多个 case 标签，default 语句可选

程序根据 expression 的值跳转到相应的 case 标签处，执行 case 标签处的语句

然后，执行剩下的所有语句，除非执行到 break 语句进行重定向

expression 和 case 标签都必须是整数值（包括 char 类型），标签必须是常量或完全由常量组成的表达式

如果没有 case 标签与 expression 的值匹配，控制则跳转到 default 语句（如果有 default 语句的话）

否则执行 switch 语句后的语句

#include <stdio.h>
 
int main()
{
	char ch;
 
	printf("Enter a char:\n");
	while((ch = getchar()) != '#')
	{
		if ('\n' == ch)
			continue;
		switch (ch)
		{
			case 'a':
				printf("This is a\n");
				break;
			case 'b':
				printf("This is b\n");
				break;
			case 'c':
				printf("This is c\n");
				break;
			default:
				printf("I don't konw this char\n");
		}
		printf("Test Over!\n");
	}
 
	return 0;
}

运行结果

break 语句让程序离开 switch 语句，跳转到 switch 语句后面的下一条语句

如果没有 break 语句，就会从匹配标签开始执行到 switch 末尾

#include <stdio.h>
 
int main()
{
	char ch;
 
	printf("Enter a char:\n");
	while((ch = getchar()) != '#')
	{
		if ('\n' == ch)
			continue;
		switch (ch)
		{
			case 'a':
				printf("This is a\n");
			case 'b':
				printf("This is b\n");
			case 'c':
				printf("This is c\n");
			default:
				printf("I don't konw this char\n");
		}
		printf("Test Over!\n");
	}
 
	return 0;
}

运行结果

如果只希望处理某个带标签的语句，就必须在 switch 语句中使用 break 语句

C 语言的 case 一般都指定一个值，不能使用一个范围

switch 在圆括号中的测试表达式的值应该是一个整数值（包括 char 类型）

case 标签必须是整数类型（包括 char 类型）的常量或整型常量表达式（即，表达式中只包含整型常量），不能用变量作为 case 标签

switch 语句不能用 continue 语句

多重标签

可以在 switch 语句中使用多重 case 标签

#include <stdio.h>
 
int main()
{
	char ch;
 
	printf("Enter a char:\n");
	while((ch = getchar()) != '#')
	{
		if ('\n' == ch)
			continue;
		switch (ch)
		{
			case 'a':
			case 'A':
				printf("This is a\n");
				break;
			case 'b':
			case 'B':
				printf("This is b\n");
				break;
			case 'c':
			case 'C':
				printf("This is c\n");
				break;
			default:
				printf("I don't konw this char\n");
		}
		printf("Test Over!\n");
	}
 
	return 0;
}

运行结果

如果输入的是字母 a，switch 语句会定位到 case 标签为 a 的位置，由于该标签没有关联 break 语句，所以程序流会直接执行下一条语句（case 标签为 A 的语句）

switch 和 if else

何时选择 switch 和 if else？

如果是根据浮点类型的变量或表达式来选择，就无法使用 switch

如果根据变量在某范围内决定程序流的去向，使用 switch 就很麻烦，这种情况用 if 就很方便

• goto 语句

goto 语句也是跳转语句

continue 和 break 都是 goto 的特殊形式

goto 语句由两部分构成：声明标签和标签语句

形式：

goto label;
label : statement

goto 语句使程序控制跳转到相应标签语句

冒号用于分隔标签和标签语句

标签名遵循变量命名规则

标签语句可以出现在 goto 的前面或后面

#include <stdio.h>
 
int main()
{
	int num = 12;
 
	if (num > 13)
		goto a;
	goto b;
 
	a : printf("The num is bigger than 13\n");
	b : printf("The num is smaller than 13\n");
 
	return 0;
}

运行结果