C语言学习笔记---C语言分支与循环语句

C语言程序设计的三大语法结构

前言：

什么是语句？ C语言可分为以下五类：
表达式语句
函数调用语句
控制语句
复合语句
空语句

语句：C语言中，由分号隔开的句子就是一条语句
如：

#include 
int main()
{
	3 + 5;//表达式语句
	printf("haha\n");//函数调用语句
	;//空语句
	return 0;
}

C语言中用非零表示真，用零表示假，即：逻辑真，逻辑假
三大语法结构：顺序结构、分支(选择)结构、循环结构

/知识点汇总/
控制语句：用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式，由特定的语句定义符组成，C语言有九种控制语句

可以分为三类：
1.条件判断语句/分支语句：if语句、switch语句
2.循环执行语句：do while语句、whule语句、foe语句
3.转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句

1、顺序结构

C语言中的顺序结构，逻辑很简单，就是代码一条一条的按顺序执行。

2、分支(选择)结构

有双分支、多分支选择结构

2.1、if语句

if语句的语法结构：

a、形式一：if(表达式)
			语句;
a、形式二：if(表达式)
			语句1;
		  else
		    语句2;		
a、形式三：if(表达式1)
				语句1;
		  else if(表达式2)
			    语句2;
		  ...
		  else
		        语句n;

2.1.1 、if—else语句例程1

/*例程2.1.1*/
#include <stdio.h>
int main()
{
	int age;
	scanf("%d",&age);
	//形式一：
	if (age >= 18)
		printf("成年");
	//形式二：
	if (age >= 18)
		printf("成年");
	else 
		printf("未成年");
	//形式三：
	if (age >= 18)
		printf("成年");
	//区分逻辑真，age=60也可输出，故不满足条件
	//else if (18 <= age <= 28)
	else if (age>=18 && age <= 28)
		printf("青年");
	else
		printf("发展");
	return 0;
}

2.1.2 、if多分支例程1

//age<18 --- 未成年
//18~30 ---- 青年
//31~50 ----- 中年
//51~70 ------ 中老年
//71~99 ------ 老年
//>99 ----- 老寿星
//嵌套写法---待简化

#include 
int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)
		printf("未成年人\n");
	else
	{
		if (18 <= age && age <= 30)
			printf("青年\n");
		else
		{
			if (age >= 31 && age <= 50)
				printf("中年\n");
			else
			{
				if (age >= 51 && age <= 70)
					printf("中老年\n");
				else
				{
					if (age >= 71 && age <= 99)
						printf("老年\n");
					else
						printf("老寿星\n");
				}
			}
		}
			
	}
		
	return 0;
}

2.1.3 、if多分支例程 1— 代码优化

//代码优化 ---多分支
//写法一：
#include 
int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)
		printf("未成年人\n");
	else if (18 <= age && age <= 30)
		printf("青年\n");
	else if (age >= 31 && age <= 50)
		printf("中年\n");
	else if (age >= 51 && age <= 70)
		printf("中老年\n");
	else if (age >= 71 && age <= 99)
		printf("老年\n");
	else
		printf("老寿星\n");
	return 0;
}
//理解写法二：
#include 
int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);
	if (age < 18)
		printf("未成年人\n");
	else if (age <= 30)//在上一条的if语句判断下，已经排除了<18的范围哦，但是这种写法的顺序不可改变
		printf("青年\n");
	else if (age <= 50)
		printf("中年\n");
	else if (age <= 70)
		printf("中老年\n");
	else if (age <= 99)
		printf("老年\n");
	else
		printf("老寿星\n");
	return 0;
}

2.2、if语句规范性与易错点

2.2.1、强调代码规范性例程1

/*例程2.1.2*/
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
		if (b == 2)
			printf("haha");
	else
		printf("hehe");
		//此时，该代码不会打印
		//因为代码不规范，else理解为就近原则，是与第二个if组合的
	return 0;
}
//例程纠正，正确按照逻辑输出
#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if (a == 1)
	{
		if (b == 2)
		{
			printf("haha");
		}	
		else
		{
			printf("hehe");
		}		
	}
	return 0;
}

2.2.2 、强调代码规范性例程2

/*代码规范性例程2*/
//不规范书写
if (codition){
	return x;
}
return y;
//规范书写，加括号划分清楚
if (codition)
{
	return x;
}
else 
{
	return y;
}

2.2.3、强调代码规范性例程3

/*代码规范性例程3*/
//避免错误
if(num == 5)
printf("666");
//更好的书写，避免输入为赋值符
if(5 == num)
printf("6868");

2.2.4 、易错例程1

#include 
int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d", &age);//20
	if (18 <= age <= 30)//写法C语言的语法错误，因为18<=age成立为非零为1真，1<=30也为真
		printf("青年\n");
	return 0;
}

2.2.5 、易错例程2

#include 
int main()
{
	int age = 0;
	scanf("%d",&age);
	if (age >= 18)
		printf("成年人\n");
	//故意格式未对齐，容易造成的易错误解
	    printf("遵纪守法\n");//这条语句总会被执行，因为通常if语句只会跟一条语句，所以分号后的语句照常执行

	int num = 20;
	if (num >= 18)
	{
		printf("成年人\n");
		printf("遵纪守法\n");//通过加大括号就可以解决if后跟多条语句
	}
	return 0;
}

2.3 、分支语句练习题

2.3.1、判断一个数是否为奇数

a、判断一个数是否为奇数
b、奇数：除二余一

#include <stdio.h>
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d",&n);
	if (n % 2 == 1)
	{
		printf("奇数YES\n");
	}
	else
	{
		printf("NO\n");
	}
	return 0;
}

2.3.2、输出一百以内的奇数

a、输出一百以内的奇数
b、奇数：除二余一

#include <stdio.h>
int main()
{
	//方法一：结合for语句
	for (int i = 1; i <= 100; i++)
	{
		int js = i % 2;
		if (1 == js)
		{
			printf("  %d", i);
		}
	}
	printf("\n\n");
	//方法二：结合while语句
	int num = 1;
	while (num >= 1 && num <= 100)
	{
		if (1 == num % 2)
		{
			printf("  %d",num);
		}
		num++;
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

打印100以内的奇数方法二：

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 100)
	{
		if (i % 2 == 1)
			printf("%d ", i);
		i++;
	}
	//简化
	//while (i <= 100)
	//{
	//	printf("%d ", i);
	//	i+=2;
	//}
	return 0;
}

2.3.3、打印100以内奇数的和

附加题：打印100以内奇数的和

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	int sum = 0;
	for (i=0;i <= 100;i++)
	{
		if (i % 2 == 1)
		{
			printf("%d ", i);
			sum = sum + i;
		}
	}
	printf("\n%d\n", sum);
	return 0;
}

小结：
（1）注意代码的规范性
（2）注意判断的语句赋值符 = 与关系运算符 == 的应用
（3）注意 if—else 语句的对应

2.4、switch语句

switch也属于分支结构，常常用于多分支的情况
switch语句的语法结构如下：

swich(表达式)
{
  case 常量1： 语句1 ;break;
  case 常量2： 语句2;break;
  ...
  case 常量n:    语句n;break;
  default 语句n+1；break;
}

2.4.1 、switch语句例程1

/*例程2.2.1*/
#include <stdio.h>
int main()
{
	int day = 0;
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&day);
	switch (day)//switch语句的参数只能整型/字符型/枚举型/字符串型
	{
	case 1:     //case的参数需要为常数
		printf("星期一\n");
		break;//跳出循环
	case 2:
		printf("星期二\n");
		break;
	case 3:
		printf("星期三\n");
		break;
	case 4:
		printf("星期四\n");
		break;
	case 5:
		printf("星期五\n");
		break;
	case 6:
		printf("星期六\n");
		break;
	case 7:
		printf("星期七\n");
		break;
	default:
		printf("无效\n");
		break;
	}
	return 0;
}

小结：
发现例程1,会额外输出不想要的结果
提出break关键字 ---- 实现switch语句中跳出对应分支的效果、
相当于一个隔断效果
2.4.2 、switch语句例程1代码优化
添加break

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 1:
		printf("星期一\n");
		break;
	case 2:
		printf("星期二\n");
		break;
	case 3:
		printf("星期三\n");
		break;
	case 4:
		printf("星期四\n");
		break;
	case 5:
		printf("星期五\n");
		break;
	case 6:
		printf("星期六\n");
		break;
	case 7:
		printf("星期日\n");
		break;
	}
	return 0;
}

2.4.3 、switch语句例程2
实现1~6工作日 ，7休息日

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 1:
	case 2:
	case 3:
	case 4:
	case 5:
	case 6:
		printf("工作日weekday\n");
		break;
	case 7:
		printf("休息日weekend\n");
		break;
	}
	return 0;
}

小结:
根据例程1和2，输入超纲的数字时，没有提示性输出。故引出default关键字

2.4.4 、switch语句例程2代码优化
default关键字 — 默认case语句以外的输出方式

#include 
int main()
{
	int day = 0;
	scanf("%d", &day);
	switch (day)
	{
	case 1:
	case 2:
	case 3:
	case 4:
	case 5:
	case 6:
		printf("工作日weekday\n");
		break;
	case 7:
		printf("休息日weekend\n");
		break;
	default://实现即使输入错误，也有一个反馈性的提示
		printf("输入错误，请再次输入!!!\n");
	}
	return 0;
}

2.4.5 、switch语句易错例程1

/*例程2.2.5*/
#include <stdio.h>
int main()
{
	int n = 1;
	int m = 2;
	switch (n)
	{
	case 1:
		m++;//3
		//没有break跳出，所以继续执行case2,依次类推...
	case 2:
		n++;//2
	case 3:
		switch (n)//嵌套switch语句，n = 2
		{
		case 1:
			n++;
		case 2:  //n=2的入口
			m++;//4
			n++;//3
			break;//跳出本switch语句
		}
	case 4:
		m++;//5
		break;//跳出本switch语句
	default:
		break;
	}
	printf("m = %d,n = %d\n",m,n);//m = 5，n = 3
	return 0;
}

小结：
（1）switch语句的参数只能整型/字符型/枚举型/字符串型
（2）case的参数需要为常数
（3）break在switch语句的正确使用

3、循环结构

循环语句：
while语句、for语句、do while语句

3.1、while循环语句

语法格式：与if语句结构类似

while(条件)
{
  语句;
}

举例说明：

#include 
int main()
{
	if (1)//执行一次
		printf("haha\n");
	while (1)//死循环
		printf("haha\n");
	return 0;
}

while语句例程1
说明：打印1~10

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		printf("%d ",i);
		i++;
	}
	return 0;
}

3.2、介绍getchar() 和putchar()

getchar() — 获取（输入）一个字符

int getchar(void);
从键盘与系统缓冲区中读取一个字符，返回值是一个整型，读取失败或文件末尾就返回EOF(-1)

即：读取成功返回字符的ASCII码值，读取失败或遇到文件末尾时，返回EOF(-1)

putchar() — 输出一个字符

int putchar(int character);

3.2.1、getchar() 和putchar()的应用例程1

#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)//当是一个有效字符为真就执行
	//window环境下，用Ctrl + Z组合键退出
	{
		putchar(ch);
	}
	return 0;
}

3.2.2、getchar() 和putchar()的应用例程2

#include 
int main()
{
	int ch = 0;
	while ((ch = getchar()) != EOF)
	{
		if (ch < '0' || ch > '9')//意味着，只能将0~9的字符有效输出
			continue;
		putchar(ch);
	}
	return 0;
}

3.2.3、清空缓冲区的应用例程3

清空缓冲区的应用1

#include 
int main()
{
	char password[20];
	printf("请输入密码：>");//abcdef\n
	scanf("%s",password);
	//缓冲区会暂时存入键盘的输入数据
	//\n会被getchar拿出，所以会直接进行(Y/N)的判断，导致与理想结果不同
	getchar();//所以这个getchar是来清空缓冲区的\n字符的，后面就可正常等待缓冲区的输入了
	printf("请确认(Y/N)：");
	int ch = getchar();
	if ('Y' == ch)
		printf("确认成功\n");
	else
		printf("确认失败\n");
	return 0;
}

3.2.4、清空缓冲区的应用例程4

清空缓冲区的应用2
说明：scanf函数以空格或换行标志着结束
优化 3.2.3代码

#include 
int main()
{
	char password[20];
	printf("请输入密码：>");//abcdef qqqqqq\n
	scanf("%s", password);
	//缓冲区会暂时存入键盘的输入数据
	while (getchar() != '\n')//清楚缓冲区直到清楚最后一个'\n'换行结束，用来解决存在空格的情况
	{
		;//当不等于'\n',就执行空语句。依次消耗缓冲区的数据
	}
	//这个是来清空缓冲区的，后面就可正常等待缓冲区的输入了
	printf("请确认(Y/N)：");
	int ch = getchar();
	if ('Y' == ch)
		printf("确认成功\n");
	else
		printf("确认失败\n");
	return 0;
}

3.3、for循环语句

语法格式：

for(表达式1；表达式2；表达式3)//或者说：初始化部分、循环判断部分、调整部分
{
  循环语句；
}

举例说明：

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ",i);
	}
	return 0;
}

for语句例程
初始化的问题

#include 
int main()
{
	//写法一：正常初始化i
	int i = 0;//初始化i
	for (i = 1; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	printf("\ni = %d\n", i);//正常打印i

	//C99 写法二：在for初始化部分初始化i
	for (int i = 1; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	printf("\ni = %d\n", i);//无法正常打印i，i只能在for语句中使用，作用域仅限于fou循环语句中
	return 0;
}

3.3.1、for循环语句循环控制变量的建议

1.不可在for循环体内修改变量，防止for循环失去控制
2.建议for语句的循环控制变量的取值采用"前闭后开区间"的写法(即：使得代码的参数具备一定的含义)
3.不随意省略for语句的三个表达式(初始化、判断、调整部分均可省略，但是判断条件省略，意味着恒为真)

for语句例程1

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	//易错1
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",i);//死循环 6
		i = 5;//一般不会在循环体内执行调整部分
	}
	//易错2
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		if(i = 5)//写成赋值，同样更改调整部分
			printf("%d ", i);//死循环 5
	}

	//所以不建议在循环体更改调整部分
	return 0;
}

for语句例程2

#include 
int main()
{
	int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	//数组下标  ----  0~9
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)//[0,10) --- 左闭右开
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}

	for (i = 0; i < 10; i++)//[0,9] --- 左闭右闭
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

for语句例程3

#include 
int main()
{
	for (; ;)//恒为真，死循环
	{
		printf("haha\n");
	}
	return 0;
}

for语句例程4

//正常写法
#include 
int main()
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; i < 3; j++)
		{
			printf("haha\n");//9次haha
		}
	}
	return 0;
}
//省略写法
#include 
int main()
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (; i < 3; i++)
	{
		for (; i < 3; j++)//因为内部的for循环执行三次结束后j = 3，继续执行i++,i=2，进入内部for循环，j=3不再初始化,所以不再进入内部for循环了
		{
			printf("haha\n");//3次haha
		}
	}
	return 0;
}

3.3.2、循环语句练习题

for语句中可有多个表达式作为条件判断
判断循环多少次

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	int k = 0;
	for (i = 0, k = 0; k = 0; i++, k++)
	{
		k++;//0次 因为判断部分，k = 0，0恒为假，不执行代码
	}
	return 0;
}

3.4、do while语句

语法格式：

do
{
循环语句;
}while(表达式);

do while语句特点：
循环至少执行一次，使用性比较局限，所以不常使用

举例说明:

//打印1~10
#include 
int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ",i);//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

3.5、goto语句

由C语言提供了可以"随意滥用"的goto语句和标记跳转的标号。
不常使用，主要用于一些多层次的嵌套之后，更快速的跳出嵌套
与break区别是一层一层的跳出

语法格式：

flag:
语句/循环/嵌套语句;
	goto flag;

注意：
(1)、goto语句的局限性，不能跨函数跳转。
(2)、只能在同一个函数内部跳转，所以”随意“不等于为所欲为

goto语句例程1
例如：随意的跳转，所谓指哪儿跳哪儿

#include 
int main()
{
//flag:
	printf("hehe\n");
	printf("haha\n");
	//goto flag;
	goto end;

	printf("heihei\n");
end:
	printf("666666\n");
	return 0;
}

goto语句例程2
一次跳出两层或多层循环

#include 
int main()
{

	for(...)
	{
		for (...)
		{
			for (...)
			{
				goto exti;
			}
		}
	}
exti:
	ptintf("666\n");
	return 0;
}

4、continue和break的应用，对代码的影响

4.1、while语句中 continue的作用例程1

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			continue;//当i = 5时,在while循环中执行continue，会跳过后面的语句，回到判断条件继续执行。
					 //判断时钟i=5,所以导致一直在此处循环
		printf("%d ", i);//代码结果就是：1 2 3 4 死循环
		i++;
	}
	return 0;
}

小结：
while中 continue的作用：
跳过本次循环，本次循环后面的语句不执行，直接去判断部分，看是否进行下次循环

4.2、while语句中break的作用例程2

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;//当i = 5时,在while循环中执行break，会跳出整个while循环语句，继续执行while循环语句后面的代码。
		printf("%d ", i);//代码结果就是：1 2 3 4
		i++;
	}
	printf("\nhaha\n");
	return 0;
}

小结：
while循环中的break是永久的终止循环，只要遇到break,循环就终止

continue和break的应用易错例程3

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		i++;//i++提前
		if (i == 5)//注意：= 和 ==的区别
			continue;
		printf("%d ", i);//代码结果就是：2 3 4 6 7 8 9 10 11	
	}
	return 0;
}

4.3、for语句中continue的作用例程1

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)//跳过第五次循环，不执行后面的打印，跳到调整部分执行i++
			continue;
		printf("%d ", i);//1 2 3 4 6 7 8 9
	}
	return 0;
}

小结：
在for循环语句中continue，会跳过本次循环，跳过后面的代码部分，跳到for语句的调整部分继续执行

4.4、for语句中break的作用例程2

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)//跳出循环
			break;
		printf("%d ", i);//1 2 3 4
	}
	return 0;
}

小结：
break在while和for循环中，效果相同，跳出循环

4.5、do while语句中continue的作用例程1

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);//1 2 3 4 死循环
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

小结：
continue跳出本次循环以及后面的语句

4.6、do while语句中break的作用例程2

#include 
int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);//1 2 3 4
		i++;
	} while (i <= 10);
	return 0;
}

小结：
break在while和for与do while循环中，效果相同，跳出循环