超全&超细的C语言基础知识点之《分支和循环》入门包懂

分支&循环超全超细知识点总结！

大家好，这里是瑶瑶子，一个努力学习计算机知识的大学生，在这里分享自己的学习内容，希望分享的知识和内容能够对你们有帮助。可能存在理解不深刻、全面，说法不准确的地方，希望给出宝贵的建议，让我们共同进步和成长！
知识体系导图
图片：

C语言结构（三种）

首先我们要知道，C语言是一门结构化的程序设计语言，C语言有三种结构，分别是：顺序结构、选择结构、循环结构

·顺序结构：程序从头到尾按照顺序依次进行，没有选择性（某部分代码执行某部分代码不执行），也不会重复执行某部分代码。

#include 
int main()
{  printf("hello word\n");
   printf("happy new year\n");

return 0;
}

·选择结构：是根据条件，判断是否能否执行程序。所以说是具有选择性的。选择结构对应的语句是选择语句，包括if语句、switch-case语句。
举个例子：

#include
int main()
{  int i=0;
   printf("1+1=\n");
   scanf(%d",i);
   if(i=2)
   {
     printf("恭喜你回答正确\n");
   }
   else
   {
     printf("很遗憾，你回答错误\n")
   }
 return 0;
}

我们可以看到当i等于2时会执行if后面的语句，i不等于2时执行else后面的语句 。
当然这个if语句后面会细讲

·循环结构首先循环，就是让代码循环往复做一件事。循环结构相对应是循环语句，包括while循环、for循环、do while循环。
举个例子：

#include

int main()
{
  int i=1;
  while(i<=3)
  {
    printf("我真棒\n");
    i++；
  }
  
  return 0;
}

这个代码的执行结果是三个一样的“我真棒”
其实可以看出来while和if都是先判断再执行，但是while要重复执行。也可以看得到，循环会帮助我们完成需要重复做的事情。虽然这里是三次，如果是五十次呢？不用循环岂不是要输入五十次"我真棒”？
所以循环的存在很有意义。

分支语句

1、if语句

·语法结构：
一，

//单分支
if（表达式）
{
  语句1；
}

解释：括号内的表达式可以是关系表达式（指运算符为<、>、<=、>=、==、!=的表达式）、逻辑表达式(指运算符为||、&&、非1的表达式）、数值表达式（运算符为赋值号=）。

语句1：就是当括号内表达式的结果为非0时索要执行的语句（0为假，非0为真）。

当然这里的语句也可以是多条。

语法结构 二、

//多分支语句（级联if语句）
if(表达式1）
{
语句1；
}
if else(表达式2）
{
语句2；
if else（表达式3）
{
语句3；
}
......
else（表达式n)
{
语句n：
}

这里的一个{ }就是一个代码块，里面其实也不一定就是单单的一个语句，根据需求也可以包含多个语句。

嵌套的if
简单来说，就是if后面的语句也是一个或多个if语句，成一种嵌套形式。
举个例子：求a、b、c三个数哪个数最大

//嵌套的if
#include

int main()
{
  int a=3
  int b=2;
  int c=6;

  if(a>b)
  {
    if(c>a)
    {
      printf("c最大\n");
    }
    else
    {
      printf("a最大\n"):
    }
  }
  else (b>a)
  {
    if(c>b)
    {
      printf("c最大\n");
    }
    else
    {
      printf("b最大\n");
  }

return 0;  
}

注意：1，一条时可以省去大括号，多条时必须加上大括号。
2，if语句括号的后面是没有分号的。
3，if大括号内索要执行的语句后面是要有分号的。
4，else 总是和最近的那个没有匹配的if进行匹配，简称为就近就近原则。
我们来看一个例子：

//悬空else问题
#include
 int main()
 {
   int a=1;
   int b=2;
   
   if (b==3)
     if(a==1)
     printf("honesty");
   else
   printf("calculation");

return 0;
}

你觉得这个代码的运行结果是？

如果你觉得是calculation
那么恭喜你，想错了
其实我第一次看这个代码也觉得很奇怪，怎么有两个if而且我们初学者的视角，会觉得if的条件没满足，那就跳到else，执行else后面的结果吧，而且第一个if是和else对其的欸。但计算机不会这么认为，它会把else和离它最近的那个没有匹配的if进行匹配，当与它匹配的那个if条件不满足时，才会执行else后面的语句。

所以这个代码的执行结果是：什么也不执行。

我们分析一下，b==3不满足，也就是这个条件为假，而且又没有和这个if匹配的else，那么编译器就会自动跳转到return 0;也就是什么结果都不会输出。

但是如果你就是想让这个代码的第一个if和else匹配，或者是你不想引起歧义，根据上面那个代码，我们的原意是想表示，如果b == 3,a == 1,输出"honesty",否则输出“calculation"，那么我们应该在if后面加一对花括号{ }
也就是下面这样

if(b==3)
{
   if(a==1)
  {
  printf("honesty"):
  }
}
else
{
printf("calculation");
}

由上可知，加上花括号的好处有很多，不会引起歧义，让读者易读易理解代码。
所以作为一个良好的编程习惯，我们把if或者else后面不管几条语句，我们都加上花括号。

5，（重要的事情说三遍！！！）
关系表达式中的“= =”不要误写成“=” ！！！
关系表达式中的“= =”不要误写成“=” ！！！
关系表达式中的“= =”不要误写成“=” ！！！

我们来举个例子

int i=0;
scanf("%d",i);
if(i==3)
{
  printf("星期三\n");
}

只有当我们输入3，时输出结果才是”星期三”，否则什么也不输出。

int i=0;
scanf("%d",i):
if(i=3)
{
printf("星期三\n");
}

当我们去运行这个代码时会发现，无论我们输入的是什么数字，输出结果总是”星期三“，这和我们理想结果有偏差。

解释：
首先我们要明白的是，什么时候才能执行if后面的语句。前面也提到了：当表达式结果为非0时。

” ==“是关系运算符，它表示的是”相等关系“，只有该符号前后的数据相等时，该表达式的结果就为非0，不相等时为假。只有表达式结果为非0时，才会执行if后语句。这也就是为什么只有输入3时才会打印”星期三“。

”=“是赋值号，表示把运算符后面的值赋值给前面。如：a=b就是把b的值赋给a，表示的不是关系，而是赋值这一动作。赋值也是运算的过程，也有结果，赋值表达式的结果就是赋值符号右边的值！！！所以(i=3)这个表达式表示的就是把3赋值给i，这个表达式的结果为3，非0，执行if后面的语句，所以无论输入什么，这个表达式结果都为非0,都打印”星期三“。

2、switch-case语句

语法结构：

 switch(整形表达式)//括号里面表达式的结果必须为整形
//switch是表示判断
 {
  case 1://case后面不一定是数字，但也一定是整形常量表达式
  语句1;
  case 2://case相当于一个如果，根据switch判断从哪个case进入
  语句2；
  ...
  //花括号里面的为语句项，基本结构如上
 }

注意：case后面的必须是整形常量表达式，注意是常量，不是变量！

还是先整个例子：根据我们所输入的数字，输出对应的星期几。
如果用if语句如何表示？

#include

int main()
{
  int i=0;//初始化
  scanf("%d",&i);

  if(i==1)
  {
    printf("星期一\n");   
  }
  else if(i==2)
  {
    printf("星期二\n");
  }
  else if(i==3)
  {
    printf("星期三\n");
  }
  else if(i==4)
  {
    printf("星期四\n");
  }
  else if(i==5)
  {
    printf("星期五\n");
  }
  else if(i==6)
  {
    printf("星期六\n");
  }
  else if(i==7)
  {
    printf("星期天\n");
  }
  else
  
  return 0;
}

输出结果如下

用switch-case语句表示？

#include

int main()
{
  int i=0;
  scanf("%d",i);

  switch(i)
  {
    case 1:
        printf("Monday\n");
    case 2:
        printf("Tuesday\n");
    case 3:
        printf("Wednesday\n");
    case 4:
        printf("Thursday\n");
    case 5:
        printf("Friday\n");
    case 6:
        printf("Saturday\n");
    case 7:
        printf("Sunday\n");
  }
 return 0;
}

感觉的确比if语句简洁哈。但是这个代码正确吗？或者准确吗？
我们看一下运行结果：


输入7还是正常，为什么输入3会输出5个结果呢，不应该是Wednesday这一个结果吗？
这就要引入到一个知识点：break与continue 用法(continue会在后文循环部分讲到）
break:
表示“停止和终止”

上面那个代码输出结果有问题，是因为case的确是入口，从case3进入，代码向下执行，可出口呢？也就是说代码只有把case3之后的代码都执行完，才会跳出这个体系，这也就是为什么Wednesday后面一直到Sunday都被打印出来。我们理想的输出结果就是，输入3，输出Wednesday。也就是说我们要让这个代码打印完Wednesday之后，就跳出这个体系（或者说有个出口），不再继续往下打印。这里我们就需要用“break”完成这个目的，让这个代码在该结束的地方结束并跳出这个体系。

break相当于一个终止标志，当代码有机会遇到break时它就会跳出这个体系（这里就是指switch-case)。综上，case决定switch语句入口，break决定出口。
所以我们看一下改进后的代码：
（注意:break后面也是要加分号的）

#include

int main()
{
  int i=0;
  scanf("%d",i);

  switch(i)
  {
    case 1:
        printf("Monday\n");
        break;
    case 2:
        printf("Tuesday\n");
        break;
    case 3:
        printf("Wednesday\n");
        break;
    case 4:
        printf("Thursday\n");
        break;
    case 5:
        printf("Friday\n");
        break;
    case 6:
        printf("Saturday\n");
        break;
    case 7:
        printf("Sunday\n");
        break;
  }
 return 0;
}

输出结果如下，看，Perfect！

反思：1，每一个case必须要对应一个case吗？
·其实不然，还是根据具体需求，在合适的位置或者你想要停下来的位置加入break即可。
2，最后一个case是不是不用加break也行？
·就编译结果来说最后一个case其实要不要break没什么影响的。
但是为了下次修改代码（如我们需要加一个case，这个时候必须要把之前的最后一个case加一个break）比较方便不容易出错，而且作为一个好的编程习惯，我们还是在最后一个case也加上一个与之匹配的break.
3,如果我们输入的那个整形，并没有相应的case与之对应？
·这就需要用到default了，英文是“默认”的意思，其实就是一个默认的入口。当输入整形没有与之对应的case时，那就走default这个入口。
举个例子：

//将百分制成绩转换为等级制：
#include

int main()
{
   int grade=0;
   printf("请输入成绩:>\n"）；
   scanf("d",&grade);
   int grade/=10;
   
   switch(grade)
   {
      case 10:
      case 9://这里也印证了不是每一个case都要匹配break
      printf("A\n");
      break;
      case 8:
      printf("B\n");
      break;
      case 7:
      printf("C\n");
      break;
      case 6:
      printf("D\n");
      break
      default://默认入口
      printf("E\n");
      break;
  }
   
   
return 0;
}

循环语句

1、while循环

语法结构：

while(表达式）
   {
    循环语句;//我们把这个大括号包括里面的内容称作“循环体”
   }

注意：循环体内必须有改变条件的机会，否则就是死循环或者无限循环（如果需要的就是死循环，当俺没说(✿◕‿◕✿)）
执行流程：

break用法：
当循环体内有机会执行到break时，那么就会跳出这个循环体，结束循环，继续按照程序向下执行下面的代码。
continue用法：
当循环内部有机会执行到continue时，那么continue后面的代码（循环体内的）不再执行，程序认为此次循环结束，重新来到while的判断部分开启下一次循环。

我们还是用例子说话：

#include

int main()
{
  int i=1;
  
  while(i<=10)//判断进入循环体条件
  {
     printf("%d\n",i);
     i++;
  }
return 0;
}

执行结果：

我们看一下加入break会发生什么：

#include

int main()
{
    int i = 1;

    while (i <=10)
    {
        printf("%d\n", i);
        if (i == 3)
        {
            break;
        }
        i++;
    }
    return 0;
}

执行结果如下：

解释：当执行三次循环之后i==3，这个时候进入if语句，遇到break，跳出循环体不再i++也不再进入循环，所以执行结果为1 2 3.
再看一下把break换成continue会怎样：

#include

int main()
{
    int i = 1;

    while (i <=10)
    {
        printf("%d\n", i);
        if (i == 3)
        {
            continue;
        }
        i++;
    }
    return 0;
}

执行结果如下：1 2 3 3 3 3_的循环

解释：当三次循环后i==3,执行if 语句，遇到continue,那么不再执行continue后面的代码（循环体内的），这里也就是i++，结束本次循环，再开启下一次循环，因为 i == 3 < 10,所以进入循环体，又遇到continue…如此循环往复，所以输出结果为1 2 3 3_的循环。

2、for循环：

语法结构：

for(表达式1;表达式2;表达式3）
{
循环语句;
}

表达式1：初始化部分，即初始化循环变量，确定循环变量从多少开始（注意：不是创建循环变量）。
表达式2：条件判断部分，判断循环变量何时终止。
表达式3：调整部分，用于调整循环变量。
执行流程：

·与while循环比较：
表达式1相当于while循环外的初始化部分，表达式2相当于while后面的表达式1 都是条件判断部分，表达式三相当于while花括号里面的条件调整部分。
由上，我们可以看到，for语句比while语句更直观也更便于调整和更正。

区别举例：

• while循环：

#include

int main()
{
    int i = 1;

    while (i <=10)
    {
        printf("%d\n", i);
        if (i == 3)
        {
            continue;
        }
        i++;
    }
    return 0;
}

这个代码上面讲过,执行结果为 1 2 3 3 3…3 3_,这个死循环的结果

• for循环

#include

int main()
{
    int i = 0;

    for(i=1;i<=10;i++)
    {
        printf("%d\n", i);
        if (i == 3)
        {
            continue;
        }
    }
    return 0;
}

这个代码的执行结果为什么不一样呢？

解释：其实根本原因是因为while循环和for循环的执行流程不同。

• while循环：continue之后的代码i++没有执行
• for循环：continue后面没有其他代码，expr3(i++)还是照样执行，所以i==3后，continue结束此次循环，但是注意还是先要来到expr3加1此时i ==4,再继续循环来到expr2判断，再又一次进入循环体如此进行下去，得到的不是死循环，而是1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

注意：

• 不要在for循环体内修改循环变量，防止循环失去控制（变成死循环or无限循环）
  举个例子：

#include

int main()
{
    int i = 0;

    for(i=1;i<=10;i++)
    {
       
        if (i = 5)//注意：这里是赋值符号“=”，不是关系等于符号“==” 意思把5赋值给i
        {
            printf("%d\n", i);
        }
    }
    return 0;
}

执行结果为：5的循环

解释：因为第一次进入循环或者说每次循环，i都被修改为了5<10（虽然i++了，但是再进入后又被修改为了5）如此循环往复，所以输出结果为5的循环。

• 建议把循环控制变量（expr2) 采用“前闭后开区间”写法。

#include

int main()
{
    int i = 0;

    for(i=0;i<10;i++)
    {
            printf("%d\n", i);
    }
    return 0;
}

i=0;i<10的写法优于i=1;i<9
因为前一种写法10，有一定的意义：
1，10次循环
2，10次打印
3，10个元素

for循环的一些变种：

• 省略：

int main()
{
  for(;;)
  {
     printf("I am chinese\n");
  }
}

1,for循环的初始化，判断，调整这三个部分都是可以省略的。但是注意，虽然判断的部分被省略了，但其实暗含判断条件为恒为正。
2，如果不是很熟练，建议不要随便省略。
举个例子：(不省略）

#include

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        for (j = 0; j < 10; j++)
        {
            printf("Good morning\n");
        }
    }
    return 0;
}

执行结果如下：100个Good morning

（省略）

#include

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for(;i<10;i++)
    {
        for (;j < 10; j++)
        {
            printf("Good morning\n");
        }
    }
    return 0;
}

输出结果：10个Good morning

为什么这里不是100个呢，不是只是把 i=0和j=0省略了吗，结果应该也是100个Good morning才对呀。
这就是不熟练运用省略造成的后果！
解释：首先i=0进入第二个循环，第二个循环进行了十次之后出循环体再进入第一个循环，i=1，准备进入第二个循环，注意，此时j=10,也就是说根本进不去第二个for循环！！！因为进入第二个循环前j还是等于0，不像没有省略的那个版本，在再次进入j那个循环体时没有expr1把j重新初始化为0！这就是问题所在。

• 两个循环变量（比较少见）

//变种2
#include

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for(i=0,j=0;i<3&&j<7;i++,j++)//&&表示“并且”的意思
    {
        printf("believe yourself\n");
    }
    return 0;
}

输出结果如下：3个believe yourself

3、do while循环

语法结构：

//do while循环结构
do
   {
    循环体语句;
   }
while(表达式）//循环条件
   

至少执行一次，使用场景有限，所以很少使用

执行流程：(先执行后判断）

以上就是关于分支和循环基础知识的全部啦！希望所讲的内容对你有帮助，思维导图和流程图都是自己制作的，希望能帮助你们记忆和理解。博主本人正在读大一，也是站在初学者的角度去努力理解并且尝试讲解，关于C语言分支和循环的讲解可能有不太准确的地方，但写博客的目的不就是记录学习分享学习内容和知识吗！希望各位同学能给出宝贵的意见，我会很高兴去听到他人的建议和理解，让我们共同进步！(❤ ω ❤)