C语言学习-选择结构if语句、switch语句

今天主要学习了，if语言和switch语句，下面直接进入正题。
C语言为我们提供了3种流程控制结构，分别为：顺序结构，选择结构，循环结构。

顺序结构：默认的流程结构。按照书写顺序执行每一条语句。

选择结构：对给定的条件进行判断，根据不同的结果执行不同的代码断。

循环结构：对给定条件成立的情况下，反复执行某一代码断。

3种流程图如下：

一、顺序结构

int main(){

     printf("hello world!
");
     
     printf("I like iOS!
"); 

     return 0;
    
}

以上程序的运行结果如下：

二、选择结构

C语言中选择结构的实现方式有两种：if语句和switch语句。先来看下if语句的使用，而if语句的形式是有好多种的。

先来看看if语句最简单的形式

if ( 条件 )
{
    语句1;
    语句2;
    ....
}

如果if右边小括号()中的条件成立，也就是为“真”时，就会执行第2~6行大括号{}中的语句；如果条件为假，就不执行大括号{}中的语句。这里的if是关键字。

例如：

int main(){

     int a = 7;

     if ( a ){
         printf("条件a成立
");
         printf("a的值为真");
     }

}

C语言规定所有非0值都为“真”，而a的值是7，因此第3行的条件是成立的，接着就会执行第5、6行代码。输出结果如下：

条件a成立
a的值为真

如果将a的值改为0，那么第3行的条件就不成立，就不会执行第5、6行代码

语句嵌套if

int main(){

    int a = 7;

    if ( a > 0 ){

        printf("a的值大于0
");
    
        if ( a<9 ){

           printf("a的值小于9");
        }
    }
}

第3行的a>0是成立的，因此会按顺序执行第4~11大括号中的代码。执行到第7行的时候，a<9也是成立的，因此会执行第9行代码。输出结果：

使用注意1

有些人习惯写完一行代码就在后面加个分号";"，于是写if语句的时候，他们可能会这样写：

int main(){

     int a = 6;
     if ( a>8 );
    {
        printf("a大于8");
     }
}

如果第4行尾部的分号，其实一个分号也是一条语句，这个叫做“空语句”。第4行的a>8不成立，所以不会执行后面的“空语句”。而后面的大括号{}跟if语句是没有联系的，因此会正常执行，于是会看到输出：

a大于8

所以要非常小心，千万不要在if的小括号后面添加分号。

第5~7行的内容是一个独立的“代码块”：

使用注意2

下面的写法从语法的角度看是对的0：

int a = 10;

if (a = 0) {
    printf("条件成立");
} else {
    printf("条件不成立");
}

上述代码是完全合理的，编译器不会报错，只是个警告而已。因为a为0，所以为"假"，输出结果是："条件不成立"

这里隐藏着很大的陷阱在：

假设你本来是想判断a是否为0，那么本应该写if (a == 0)，若你误写成了if (a = 0)，那将是一件非常可怕的事情，因为编译器又不报错，这样的BUG就难找了。因此，像a==0这样的表达式，最好写成0==a，若你误写成0=a，编译器会直接报错的。

// 不推荐
if (a == 0) {
}

// 推荐
if (0 == a) {
}

使用注意3

在C语言中，可以不保存关系运算的结果。因此，下面的写法是合法的：

int a = 10;
a > 10;
a == 0;

这里又是一个陷阱，假设你的本意是想给a赋值为0，那么本应该写a = 0; ，若你误写成a == 0; ，那将又是一个非常难找的BUG，因为编译器根本不会报错。在1993年的时候，这个BUG差点让一桩价值2000万美元的硬件产品生意告吹，因为如果这个BUG不解决，这个产品就没办法正常使用。

if还可以跟关键字else一起使用

if ( 条件 )
{
    语句1;
}
else
{
    语句2;
}

如果条件成立，就会执行if后面大括号{}中的语句；如果条件不成立，就会执行else后面大括号{}中的语句。总之，两个大括号中一定会有1个被执行，而且只能执行的1个。

为了减少代码行数，你也可以写成下面的格式：

if (条件){
     语句1；
 } else {
     语句2；  
 }

当然，也可以省略大括号，写成下面的格式：

if (条件)
   语句1；
else 
   语句2；

如果条件成立，就执行if后面的第1条语句；如果条件不成立，就执行else后面的第1条语句。但还是不建议省略大括号{}。

例如

int a = 10;
if ( a==0 ) {
    printf("a等于0");
} else {
    printf("a不等于0");
}

第2行的a==0不成立，所以会执行第5行代码，输出结果：

a不等于0

if和else还有一种比较复杂的用法

if ( 条件1 )
{
    语句1;
}
else if ( 条件2 )
{
    语句2;
}
else if ( 条件3 )
{
    语句3;
}
...
else
{
    其他语句;
}

• 如果条件1成立，就执行条件1后面大括号{}中的内容：第2~4行
• 如果条件1不成立，条件2成立，就执行条件2后面大括号{}中的内容：第6~8行
• 如果条件1、条件2都不成立，条件3成立，就执行条件3后面大括号{}中的内容：第10~12行
• 第13行的...表示可以有无限个else if
• 如果所有的条件都不成立，就会执行else后面大括号{}中的内容：第15~17行

注意：这么多大括号中，只有1个大括号内的代码会被执行。跟之前一样，所有的大括号都可以省略，但是不建议省略。必要的时候，最后面的else那一段（第14~17行）是可以省略的。

int main(){

     int a = 10;
     if ( a==0 ) {
        printf("a等于0");
     } else if( a>0 ) {
         printf("a大于0");
     } else {
         printf("a小于0");
     }
   return 0;
}

第4行中的a==0不成立，接着会检查第6行。第6行的a>0成立，因此会执行第7行代码。输出结果：

a大于0

如果a的值是负数，那么第4、6行的条件都不成立，于是就会执行第9行代码。

选择结构2-switch语句

switch(整型表达式)
{
    case 数值1:
        语句1;
        break;
    case 数值2:
        语句2;
        break;
    ... ...
    case 数值n:
        语句n;
        break;
    default :
        语句n+1;
        break;
}

• 当整型表达式的值等于“数值1”时，就会执行“语句1”，后面的break表示退出整个switch语句，也就是直接跳到第16行代码；
• 当整形表达式的值等于“数值2”时，就会执行“语句2”；后面的以此类推。如果在数值1~数值n中，没有一个值等于整型表达式的值，那么就会执行default中的语句n+1。
• 由于所有的case后面都有个break，因此执行完任意一个case中的语句后，都会直接退出switch语句

int main(){
 
     int inputNum = 4;
    
      switch (inputNum) {
          case 1:
              printf("Spring
");
              break;
         case 2:
             printf("summer
");
             break;
         case 3:
             printf("autumn
");
             break;
         case 4:
             printf("winter
");
             break;
             
         default:
             break;
     }
 }

因为inputNum的值刚好等于第15行case后面的4，所以会执行第16行代码，输出结果：

winter

break

break关键字的作用是退出整个switch语句。默认的格式中，每个case后面都有个break，因此执行完case中的语句后，就会退出switch语句。

1> 如果某个case后面没有break，意味着执行完这个case中的语句后，会按顺序执行后面所有case和default中的语句，直到遇到break为止

int a = 0;
  
  switch (a) {
      case 0:
          printf("这是一个0
");
      case 5:
          printf("这是一个5
");
      case 10:
          printf("这是一个10
");
         break;
     default:
         printf("什么也不是
");
         break;
 }

• 由于变量a的值等于第4行case后面的0，因此肯定会执行第5行代码。
• 由于case 0中没有break语句，就不会退出switch语句，继续往下执行代码。
• 由于a的值已经等于第4行case的值，接着不会再判断a的值是否等于其他case的值了，直接按顺序执行第7、9行代码。在第10行有个break，接着就会退出switch语句。
• 输出结果为：

这是一个0
这是一个5
这是一个10

如果把a的值改为5，输出结果为：

这是一个5
这是一个10

2> 在某些时候，我们确实没有必要在每一个case后面添加break。下面举一个例子：判断分数的优良中差等级（100分满分）。

int score = 77;
  
 switch (score/10) {
      case 10:
      case 9:
          printf("优秀");
          break;
          
      case 8:
         printf("良好");
         break;
         
     case 7:
     case 6:
         printf("中等");
         break;
         
     default:
         printf("差劲");
         break;
 }

• 当score的范围是90~100，score/10的值为10或9时，就会执行第6行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围是80~89，score/10的值为8时，就会执行第10行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围是60~79，score/10的值为7或6时，就会执行第15行代码，然后退出switch语句；
• 当score的范围并不是60~100，score/10的值并不在6~10范围内时，就会执行第19行代码，然后退出switch语句；
• score的值是77，所以score/10的值是7，输出结果：中等

4.在case中定义变量

有时候，我们可能会想在case中定义一些变量，这个时候，就必须用大括号{}括住case中的所有语句。

 int a = 10;
  int b = 4;
  
  char op = '-';
  
  switch (op)
  {
      case '+':
      {
         int sum = a + b;
         printf("a+b=%d
", sum);
         break;
     }
         
     case '-':
     {
         int minus = a - b;
         printf("a-b=%d
", minus);
         break;
     }
         
     default:
         printf("不能识别的符号");
         break;
 }

在第10、17分别定义两个变量。输出结果：

a-b=6