【C语言初阶】探索编程基础：深入理解分支与循环语句的奥秘

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❀分支与循环语句

• 📒1. 什么是语句?
• 📜2. 分支语句
• • 🔄if 语句
  • • 🍁else 的匹配
    • 🍂if 书写形式
  • 💬switch 语句
  • • 🎩switch中 break
    • 🎈default子句
• 📚3. 循环语句
• • 🧩while 循环
  • • 🌞while中 break
    • 🌙while中 continue
  • 🧩for 循环
  • • ⛰️break和continue在for循环中
    • 🏞️for语句的循环控制变量
    • 🌄for循环和while循环
  • 🧩do while 循环
  • • 🌄do while循环中的break和continue
• 📝4. goto语句
• 📖5. 总结

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前言： 在编程的世界里，构建程序的基石不仅仅是数据的表示与处理，更在于如何根据条件做出选择，以及如何重复执行特定的代码块以完成任务。这正是分支语句（如if-else、switch等）和循环语句（如for、while、do-while等）大放异彩的舞台。它们如同编程语言的导航员和动力源泉，引领着代码逻辑在复杂的任务中穿梭前行，实现高效、灵活的程序逻辑控制

分支语句： 让我们能够基于不同的条件执行不同的代码块，它们如同决策树上的分叉，每个分叉都代表了一个可能的路径，根据条件判断的结果选择最合适的路径继续执行。这种能力使得程序能够根据用户输入、系统状态或计算结果等外部条件灵活地调整其行为，从而应对各种复杂多变的场景

循环语句： 是重复执行某段代码的强大工具。无论是需要遍历数组、处理大量数据、还是执行周期性任务，循环语句都能以简洁高效的方式完成任务。它们通过设定循环条件和循环体，使得程序能够在满足条件的情况下不断重复执行特定的操作，直至条件不再满足为止。这种能力极大地提高了程序的自动化程度和执行效率

因此，掌握分支和循环语句是成为一名合格程序员不可或缺的一步 。它们不仅是构建程序逻辑的基本单元，更是实现复杂功能和优化程序性能的关键所在。在接下来的内容中，我们将深入探讨这两种语句的工作原理、语法规则以及实际应用场景，帮助大家更好地理解并灵活运用它们来编写高效、可靠的程序代码

让我们一同踏上这段充满挑战与收获的C语言分支与循环语句之旅吧！

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📒1. 什么是语句?

C语句可分为以下五类：

• 表达式语句
• 函数调用语句
• 控制语句
• 复合语句
• 空语句

我们今天介绍的是控制语句：

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（C语言支持三种结构：顺序结构、选择结构、循环结构），它们由特定的语句定义符组成

控制语句可分为以下三类：

• 条件判断语句也叫分支语句：if语句、switch语句；
• 循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
• 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句

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📜2. 分支语句

分支语句（Branch Statements）在编程中扮演着至关重要的角色，它们允许程序根据特定的条件执行不同的代码块。这种能力使得程序能够处理不同的输入、状态或计算结果，从而以灵活和动态的方式响应各种情况

我们在前两节入门时简单提到过

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🔄if 语句

if 语句代码示例：

// 语法结构：
if(表达式)
	语句1;
else
	语句2;
	
//多分支
if(表达式1)
	语句1;
else if(表达式2)
	语句2;
else
	语句3;

在 if 语句中，我们规定如果表达式的结果为真，则语句执行

注意： 在C语言中0表示假，非0表示真

如果表达式的结果为真，我们想要执行多条指令就需要用 { } 将指令括起来代表一个代码块

if(表达式1)
{
	指令1;
	指令2;
	......
}
else if(表达式2)
{
	指令3;
	指令4;
	......
}
else
{
	指令5;
	......
}	

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🍁else 的匹配

我们先来看一段代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if(a == 1)
		if(b == 2)
			printf("hehe\n");
	else
		printf("haha\n");
return 0;
}

我想大部分人以为会输出haha，但是实际它什么都不会输出，因此我们要将代码写规范

因为：else的匹配是和它离的最近的 if 匹配的

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 2;
	if(a == 1)
	{	
		if(b == 2)
		{
			printf("hehe\n");
		}
	}
	else
	{
		printf("haha\n");
	}	
return 0;
}

所以一定要将代码写规范，不然会发生想不到的错误

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🍂if 书写形式

//代码1
if (condition) {
	return x;
}
return y;

//代码2
if(condition)
{
	return x;
}
else
{
	return y;
}

//代码3
int num = 1;
if(num == 5)
{
	printf("hehe\n");
}

//代码4
int num = 1;
if(5 == num)
{
	printf("hehe\n");
}

代码2和代码4更好，逻辑更加清晰，不容易出错，书写代码3时，如果疏忽少了一个=那么结果将有很大差异

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💬switch 语句

🎩switch中 break

在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支

switch代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int day = 1;
	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;
}

注意：break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分

如果我们想 输入1-5，输出的是“weekday”; 输入6-7，输出“weekend”，我们可以用 break 来划分

int main()
{
	int day = 3;
	switch (day)
	{
	case 1:
	case 2:
	case 3:
	case 4:
	case 5:
		printf("weekday\n");
		break;
	case 6:
	case 7:
		printf("weekend\n");
		break;
	}
	return 0;
}

注意：建议在最后一个 case 语句的后面加上一条 break语句，避免出现在以前的最后一个 case 语句后面忘了添加 break语句

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🎈default子句

如果表达的值与所有的case标签的值都不匹配的话，所有的语句都被跳过。程序并不会终止，也不会报错，因为这种情况在C中并不认为是个错误。

但是，如果我们想在不匹配所有标签的表达式的值时让程序输出特定语句，我们可以在语句列表中增加一条default子句，在里面加入特定语句

default:
	......
	break;

注意：

• 写在任何一个 case 标签可以出现的位置
• 当 switch 表达式的值并不匹配所有 case 标签的值时，这个 default 子句后面的语句就会执行。所以，每个switch语句中只能出现一条default子句
• 它可以出现在语句列表的任何位置，而且语句流会像执行一个case标签一样执行default子句

建议在每个 switch 语句中都放一条default子句是个好习惯，甚至可以在后边再加一个 break

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📚3. 循环语句

循环语句是编程中非常重要的一部分，它们允许程序重复执行一段代码块直到满足某个条件为止。循环语句可以分为几种不同的类型，但最常见的是for循环、while循环和do-while循环

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🧩while 循环

🌞while中 break

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
		// 这里输出的是 1，2，3，4
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

break在while循环中的作用：

• 其实在循环中只要遇到break，就停止后期的所有的循环，直接终止循环
• 所以：while中的break是用于永久终止循环的

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🌙while中 continue

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		i = i + 1;
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
		// 这里输出的是 2,3,4,6,7,8,9,10,11
	}
	return 0;
}

continue在while循环中的作用就是：

• continue是用于终止本次循环的，也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行，而是直接跳转到while语句的判断部分。进行下一次循环的入口判断

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🧩for 循环

for 循环代码示例：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
	循环语句;

• 表达式1：为初始化部分，用于初始化循环变量的
• 表达式2：为条件判断部分，用于判断循环时候终止
• 表达式3：为调整部分，用于循环条件的调整

for 循环的使用代码示例：

// 打印 1-10的数字
int main()
{
	int i = 0;
	//for(i=1/*初始化*/; i<=10/*判断部分*/; i++/*调整部分*/)
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

for循环的执行流程图：

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⛰️break和continue在for循环中

for循环中也可以出现break和continue，他们的意义和在while循环中是一样的

// 代码1
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			break;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

// 代码2
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			continue;
		printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

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🏞️for语句的循环控制变量

• 不可在for 循环体内修改循环变量，防止 for 循环失去控制
• 建议for语句的循环控制变量的取值采用“前闭后开区间”写法

int i = 0;
// 前闭后开的写法
for(i=0; i<10; i++)
{
	// 语句......	
}

-注意： for循环中的初始化部分，判断部分，调整部分是可以省略的，但是不建议初学时省略，容易导致问题

for(;;)
{
	......
}

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🌄for循环和while循环

代码对比：

int i = 0;
//实现相同的功能，使用while
i=1;//初始化部分
while(i<=10)//判断部分
{
	printf("hehe\n");
	i = i+1;//调整部分
}

//实现相同的功能，使用while
for(i=1; i<=10; i++)
{
	printf("hehe\n");
}

可以发现在while循环中依然存在循环的三个必须条件，但是由于风格的问题使得三个部分很可能偏离较远，比较分散，这样查找修改就不够集中和方便。

所以，for循环的风格更胜一筹；for循环使用的频率也最高，我本人也比较喜欢用for循环（嘻嘻）

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🧩do while 循环

do while 循环代码示例：

do
{
	循环语句;
}while(表达式);

do while循环的执行流程图：

注意： 循环至少执行一次

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

🌄do while循环中的break和continue

总体来说和之前差不太多

代码示例：

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

// 代码2
int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		if(5 == i)
			continue;
		printf("%d ", i);
		i=i+1;
	}while(i<=10);
return 0;
}

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📝4. goto语句

C语言中提供了可以随意滥用的 goto语句和标记跳转的标号。

从理论上 goto语句是没有必要的，实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。但是某些场合下goto语句还是用得着的，最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构的处理过程

例如：一次跳出两层或多层循环。
多层循环这种情况使用break是达不到目的的。它只能从最内层循环退出到上一层的循环

goto语句代码示例：

for(...)
	for(...)
	{
		for(...)
		{
			if(disaster)
				goto error;
		}
	}
.......
error:
	if(disaster)
		// 处理错误情况

这里来介绍一个幽默小程序 -> 关机程序

关机程序代码示例：

// goto语句
#include <stdio.h>
int main()
{
	char input[10] = {0};
	system("shutdown -s -t 60");
again:
	printf("电脑将在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机!\n请输入:>");
	scanf("%s", input);
	if(0 == strcmp(input, "我是猪"))
	{
		system("shutdown -a");
	}
	else
	{
		goto again;
	}
	return 0;
}

// 循环语句
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	char input[10] = {0};
	system("shutdown -s -t 60");
	while(1)
	{
		printf("电脑将在1分钟内关机，如果输入：我是猪，就取消关机!\n请输入:>");
		scanf("%s", input);
		if(0 == strcmp(input, "我是猪"))
		{
			system("shutdown -a");
				break;
		}
	}
	return 0;
}

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📖5. 总结

在编程的浩瀚宇宙中，分支与循环语句犹如夜空中最亮的星辰，指引着程序逻辑的方向，赋予了代码以生命与智慧。它们不仅是编程语言中的基础构件，更是实现复杂逻辑、优化算法、以及构建动态交互体验的关键所在

分支语句让我们学会了如何在程序中做出决策，根据不同的条件执行不同的代码路径。这种能力让我们的程序更加智能，能够处理各种复杂的场景和变化。而循环语句则赋予了我们重复执行代码块的力量，无论是简单的重复任务，还是复杂的迭代计算，都能得心应手

掌握分支与循环语句，不仅是学习编程的必经之路，更是提升编程技能、解决实际问题的重要手段。它们教会我们如何构建逻辑清晰、结构合理的程序，如何优化代码性能、提升用户体验。在未来的编程之旅中，愿大家能够灵活运用分支与循环语句，创造出更加精彩、更加智能的程序作品。让我们携手并进，在编程的世界里不断探索、不断前行！

希望本文能够为你提供有益的参考和启示，让我们一起在编程的道路上不断前行！
谢谢大家支持本篇到这里就结束了，祝大家天天开心！