C语言第六弹---分支语句(下)

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系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】

1、 逻辑操作符：&& , || , ！

逻辑运算符提供逻辑判断功能，用于构建更复杂的表达式，主要有下面三个运算符。
• ! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。
• && ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。
• || ：或运算符，就是或者的意思（两侧至少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。

注：C语言中，非0表示真，0表示假。

4.1、 逻辑取反运算符 ！

!就是逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假），!是单目运算符，使用的方式是!flag，flag为真则!flag为假，flag为假则!flag为真。

比如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：

#include 
int main()
{
 int flag = 0;
 if(!flag)//if的条件是为真则执行，即!flag为真 即flag为假
 {
 printf("do something\n");
 }
 return 0;
}

如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真
所以上面的代码的意思就是 flag 为假，执行if语句中的代码。

4.2、 与运算符

&&就是与运算符，也是并且的意思， &&是⼀个双目操作符，使用的方式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。

比如：如果我们说月份是3月到5月，是春天，那使用代码怎么体现呢？

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month >= 3 && month <= 5)
{
 printf("春季\n");
}

这里表达的意思就是month既要大于等于3，又要小于等于5，必须同时满足。

4.3、 或运算符

|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双目操作符，使用的方式是 a || b ，|| 两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。

比如：我们说⼀年中月份是12月或者1月或者2月是冬天，那么我们怎么使用代码体现呢？

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{
 printf("冬季\n");
}

这里表达的意思是month等于12或者month等于1或者month等于2，满足一个即可。

4.4、 练习：闰年的判断

输入⼀个年份year，判断year是否是闰年。
闰年判断的规则：
1、能被4整除并且不能被100整除是闰年
2、能被400整除是闰年

#include 
//代码1
int main()
{
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if(year%4==0 && year%100!=0)//能被4整除并且不能被100整除
 printf("是闰年\n");
 else if(year%400==0)//能被400整除是闰年
 printf("是闰年\n");
 else
 printf("不是闰年");
 return 0;
}
//代码2
int main()
{
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))//(能被4整除并且不能被100整除)或者(能被400整除是闰年) 
 printf("是闰年\n");
 else
 printf("不是闰年");
 return 0;
}

4.5、 短路

C语言逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。
如果左边的表达式满足逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。

如前面的代码:

if(month >= 3 && month <= 5)

表达式中&& 的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的结果是0的时候，即使不判断 month <= 5 ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。
所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执行。

对于 || 操作符是怎么样呢？我们结合前⾯的代码：

if(month == 12 || month==1 || month == 2)

如果month == 12，则不用再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。

所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就无需执行右操作数。

像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进行计算的运算称为短路求值。

练习：阅读代码，计算代码输出的结果

#include 
int main()
{
 int i = 0,a=0,b=2,c =3,d=4;
 i = a++ && ++b && d++;
 printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
 return 0;
}

#include 
int main()
{
	int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
	i = a++ || ++b || d++;
	printf("a = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", a, b, c, d);
	return 0;
}

5、 switch语句

除了 if 语句外，C语言还提供了 switch 语句来实现分支结构。
switch 语句是⼀种特殊形式的 if…else 结构，用于判断条件有多个结果的情况。它把多重的 else if 改成更易用、可读性更好的形式。

switch (expression) {
 case value1: statement//语句1
 case value2: statement//语句2
 default: statement//语句3
}

上面代码中，根据表达式 expression 不同的值，执行相应的 case 分支。如果找不到对应的值，就执行 default 分支。

注：
• switch 后的 expression 必须是整型表达式
• case 后的值，必须是整形常量表达式 。

5.1、 if语句和switch语句的对比

练习：输入任意⼀个整数值，计算除3之后的余数
如果使用if语句完成，如下：

#include 
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 if(n%3 == 0)
 printf("整除，余数为0\n");
 else if(n%3 == 1)
 printf("余数是1\n");
 else
 printf("余数是2\n");
 return 0;
}

如果使用switch语句改写，就可以是这样的：

#include 
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 switch(n%3)
 {
 case 0:
 printf("整除，余数为0\n"); 
 break;
 case 1:
 printf("余数是1\n"); 
 break;
 case 2:
 printf("余数是2\n"); 
 break;
 }
 return 0;
}

上述的代码中，我们要注意的点有：
1. case 和后边的数字之间必须有空格
2. 每⼀个 case 语句中的代码执行完成后，需要加上 break ，才能跳出这个switch语句。

5.2、 switch语句中的break

前面的代码中，如果我们去掉case语句中的break，会出现什么情况呢？

#include 
int main()
{
 int n = 0;
 scanf("%d", &n);
 switch(n%3)
 {
 case 0:
 printf("整除，余数为0\n"); 
 case 1:
 printf("余数是1\n"); 
 case 2:
 printf("余数是2\n"); 
 }
 return 0;
}

测试⼀组，看⼀下结果：

我们发现，7除以3本来余数是1，但是我们发现程序运行的结果多了⼀行“余数是2”的打印。
这是为什么呢？
原因是 switch 语句也是分支效果的，只有在 switch 语句中使用 break 才能在跳出switch 语句，如果某⼀个 case 语句的后边没有 break 语句，代码会继续玩下执行，有可能执行其他 case语句中的代码，直到遇到 break 语句或者 switch 语句结束。
就比如上面的代码就执行了 case 2 中的语句。
所以在 switch 语句中 break 语句是非常重要的，能实现真正的分支效果。

当然， break 也不是每个 case 语句都得有，这就得根据实际情况来看了。

练习：
输入⼀个1~7的数字，打印对应的星期几
例如：
输⼊：1 输出：星期⼀
输⼊：2 输出：星期⼆
输⼊：3 输出：星期三
输⼊：4 输出：星期四
输⼊：5 输出：星期五
输⼊：6 输出：星期六
输⼊：7 输出：星期天

参考代码如下：

#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("星期天\n"); 
 break;
 }
 return 0;
}

如果需求发生变化，变为：
1、 输⼊1-5，输出的是“工作日”;
2、输⼊6-7，输出“休息日”
那参考代码如下：

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

上面的练习中，我们发现应该根据实际的情况，来在代码中觉得是否使用 break ，或者在哪里使用break ，才能正确完成实际的需求。

5.3、 switch语句中的default

在使用 switch 语句的时候，我们经常可能遇到⼀种情况，比如 switch 后的表达式中的值无法匹配代码中的 case 语句的时候，这时候要不就不做处理，要不就得在 switch 语句中加入default 子句。

switch (expression) {
 case value1: statement
 case value2: statement
 default: statement
}

switch 后边的 expression 的结果不是 value1 ，也不是 value2 的时候，就会执行default 子句。
就比如前面做的打印星期的练习，如果 day 的输入不是1~7的值，如果我们要提示：输⼊错误，则可以这样完成代码：

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

5.4 switch语句中的case和default的顺序问题

在 switch 语句中 case 子句和 default 子句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？
其实，在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满足实际需求的就可以。

不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

总结

本篇博客就结束啦，谢谢大家的观看，如果公主少年们有好的建议可以留言喔，谢谢大家啦！