【C语言笔记】第三章 程序设计结构：选择、分支和循环

程序设计包含三种基本结构：顺序、选择和循环，在顺序结构中，各语句是按自上二下的顺序执行的，执行晚上一个语句就自动地执行下一个语句，是无条件的，不必做任何判断，是最简单的程序结构。整体上看，几乎所有程序都是顺序结构之上的各种变幻。而不管在任何一种编程语言当中，程序的组织实际上都脱离不开这几种结构。

3.1选择结构

一、基本结构

1.C语言中包含两种选择语句：
（1）if语句，用来实现两个分支的选择结构
（2）switch语句，用来实现多分支的选择结构
2.基本结构：
（1）单独的if语句

if(表达式)
	语句

在这种结构中，当表达式的值为非假，即不为0时，执行语句。
（2）if…esle语句

if(表达式)
	语句1
else
	语句2

在这种结构中，当表达式的值为非假，执行语句1，否则执行语句2。
（3）if…else if…else

if(表达式1)
	语句1
else if（表达式2）
	语句2
else

执行过程和（2）类似。
除了这三种基本结构外，在每种结构的语句部分，都可以是代码块，或者嵌套其他的if语句。
else语句在和if配对时，采用就近原则，当一个else语句附近找不到未配对的if语句时，程序会产生语法错误。

二、相关的运算符和表达式

1.关系运算符和关系表达式

运算符	优先级
>（大于）	高
<（小于）	高
>=（大于等于）	高
<=（小于等于）	高
==（等于）	低
！=（不等于）	低

对于a>b这样的关系表达式，其值只有真和假，在C的逻辑预算中，用1表示真，0表示假。
但在if等语句的条件判断框中，“非0”均为真。

2.逻辑运算符和逻辑表达式

运算符	含义	举例	说明
&&	逻辑与	a&&b	如果a和b都为真，则结果为真，否则为假
||	逻辑或	a||b	如果a和b有一个以上为真，则结果为真，否则为假
！	逻辑非	！a	如果a为假，则！a为真

• 对于&&，如果第一个表达式为假，则不判断第二个表达式
• 对于||，如果第一个表达式为真，则不判断第二个表达式

3.条件运算符和条件表达式

表达式1？表达式2：表达式3

若表达式1结果非假，则执行表达式2，否则执行表达式3。

三、多重选择

1.基本结构

switch(表达式)
{
	case constant1：
		statemen；
		break；
	…
	default：
		statement；
}

在switch后面圆括号里的表达式被求值，随后程序扫描标签列表，知道搜索到一个与该值想匹配的标签，跳到那一行。如果灭有相匹配的标签，执行default语句，否则执行接下来的语句。
如果只想在switch语句中处理一种情况，必须在该标签内部加上break语句。

3.2循环结构

一、while循环

while（表达式）
{
	语句；
}

while语句创建了一个在判断表达式变为假之前重复执行的村换，这是一个入口条件循环，是否执行循环的决定条件是在进入循环之前就做出的，它有可能永远都不被执行。
其执行流程如下图。

二、for循环

for（初始化；条件判断；更新）
{
	执行语句
}

for语句使用由分号分开的三个控制表达式来控制循环过程，初始化表达式只在循环执行之前执行一次，然后对条件判断表达式求值，如果该表达式为非假，则循环被执行一次，计算更新表达式后再次检查条件判断表达式。for语句是一个入口条件循环，有可能一次也不执行。括号内的三个表达式可以省略，但分号不能省略。表达式部分可以是由逗号运算符分割的多个表达式。for语句可以和while语句相互转换。

三、 do…while循环

do
{
	语句;
}
while(表达式)

do…while语句创建了一个在判断表达式为假之前重复执行的循环，是一个退出条件循环，是否再次执行循环的决定是在执行了一次循环之后做出的，因此循环必须至少被执行一次。

四、三种循环的比较

1.三种循环都可以用来处理同一问题，一般情况下可以互相替代。
2.在while循环和do…whileU型你换中，只在while后面的括号内指定循环调点，因此为了是循环能正常结束，应在循环体内包含是循环趋于结束的语句。
for循环可以在最后一个表达式中包含是循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全放到表达式3中。因此for语句的功能更强，凡是用while循环能够完成的，用for循环都能实现。
3.用while和do…whileU型你换是，循环变量的初始化操作应在语句之前完成，而for语句可以在第一个表达式中实现。
4.三种循环都可以使用控制语句。

五、控制语句：break和continue

语句	效果
break	结束最内层循环
continue	结束本次循环

参考文献：
[M]谭浩强.C程序设计.清华大学出版社，2017
[M]Stephen P.C Primer Plus.人民邮电出版社，2005