基本魔法语言分支和循环 （二） （C语言)

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5. switch语句

switch语句相当于多重命运咒，是一个决策性咒语，用于在多种已知的可能性中选择一条路径。相当于是一种特殊形式的if…else结构，把多重的if…else改成更易用、可读性更好的形式。下面是switch的语言基本模板。

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

上面代码中，根据expression不同的值，执行相应的case分支。如果找不到相应的值，就执行default分支。

注意：

• switch后面的expression必须是整型表达式
• case后面的值，必须是整形常量表达式

5.1 if语句和switch语句的对比

如：输入任意整数值，计算除3之后的余数

如果用if语句

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("余数为1\n");elseprintf("余数为2\n");return 0;
}

如果用switch语句改写，是这样的

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("余数为1\n");break;case 2:printf("余数为2\n");break;}}

上述的代码中，我们需要注意的点：

• case和后边的数字之间必须有空格。
• 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

break相当于咒语结界符，当你执行一道正确的多重命运咒魔法，这个结界会立即将你传送出整个多重命运咒，防止你继续执行后面并行魔法咒语。如果上面的代码中除去break，会出现什么情况？

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

我们发现，3除以3本来余数是0，但是我们发现程序运行的结果多了两行“余数为1”和“余数为2”的打印。

这是为什么呢？

原因是switch语句是分支效果的，只有在switch语句中使用break才能跳出switch语句，如果某一个case语句的后面没有break语句，代码会继续执行下去，有可能执行其他case语句中的代码，直到遇到break语句或switch语句结束，就如上图。

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语句都要有，这要根据实际情况来看。如输入1~5输出“工作日”， 6~7输出“休息日”：

int main()
{int day = 0;scanf("%d\n", &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语句和default子句有顺序吗？default只能放在最后吗？

自然不是，放哪都行，不过通常将default放在最后处理。

6. while循环

while是一个条件持续咒语，只要魔力足够强（条件为真），就会执行咒语（循环体）。只要魔力足够，咒语就会一直执行。如此反复，直到魔力耗尽（条件为假），咒语自动解除。是一个先判断 ，后执行的咒语，如果一开始魔力就已经耗尽，那么咒语一次都不会生效。

同时while语句的语法结构和if非常相似。

6.1 if和while的对比

if(表达式)语句；while(表达式)语句；//如果想包含更多的语句，可以加大括号

当然可以用具体的代码对比一下：

int main()
{if (1)printf("Welcome to China\n");return 0;
}

int main()
{while (1)printf("Welcome to China\n");return 0;
}

可以看到if和while的区别，while语句是可以实现循环效果，一直重复下去。

6.2 while语句的执行流程

首先上来就是执行判断表达式，表达式为0，循环直接结束；表达式的值不为0，执行循环语句，语句执行完继续判断，是否进行下一次判断。

7.for循环

for循环是一个精密炼成阵，需要一个固定的“仪式三部曲”，是三种循环使用最多的循环。

7.1 语法形式

for循环的语法形式如下：

for(表达式1;表达式2;表达式3;）语句；//如果想包含更多的语句，可以加上大括号

仪式三部曲：
1.仪式准备（表达式1）：需要一个计数器并赋予初始值（int i = 0）
2.仪式条件（表达式2）：设定仪式持续的结界（i < 10）
3.仪式步骤（表达式3）：每完成一次小仪式，计数器就按预定规律变化（i++）

7.2 for循环的执行流程

首先执行表达式1初始化循环变量，接下来执行表达式2的判断部分，表达式2结果如果== 0，则循环结束；表达式2的结果如果!= 0则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式3，调整循环变量，然后再去表达式2的地方执行判断，表达式2的结果是否为0，决定循环是否继续。

整个循环过程中，表达式1初始化部分只执行1次，循环的是表达式2、循环语句、表达式3在循环。

7.3 for循环的实践

如在屏幕上打印1~10的值

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

7.4 while循环和for循环的对比

for和while在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整三个部分，但是for循环的三个部分非常集中，便于代码的维护，如果代码较多的时候，while循环的三个部分比较分散，所以形式上for循环更优一些。

8. do-while循环

do-while相当于无悔誓约咒，与while咒语不同，先不顾一切地执行一次咒语效果（循环体），然后才去感知魔力（条件表达式）。如果魔力依然充沛，就重新执行咒语，否则咒语结束。

8.1 语法形式

在循环语句中do-while语句使用的最少，语法如下：

do语句；
while(表达式);  

while和for这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环；

而do-while循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行while后的判断表达式，表达式为真，就会执行下一次，表达式为假，则不再继续循环。

8.2 do-while循环的执行流程

在do-while循环中先执行图上的“语句”，执行完语句，在去执行“判断表达式”，判断表达式的结果是!= 0，则继续循环，执行循环语句；判断表达式的结果== 0，则循环结束。

所以在do-while语句中循环体是至少执行一次的，这是do-while循环比较特殊的地方。

注意：do-while里面创建的变量，while是无法使用的。

8.3 do-while的实例

在屏幕上打印1~9的值

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

一般do-while使用在循环体至少被执行一次的场景下，所以比较少。

9. break和continue语句

循环过程中，如果发生某些状况，需要提前终止循环，在C语言中提供了break和continue两个关键字，就是运用到循环中。

• break的作用是用于永远的终止循环，只要break被执行，直接就会跳出循环，继续执行。
• continue的作用是跳过本次循环中的continue后边的代码，在for循环和while循环中有所差异。

9.1 while循环中的break和continue

9.1.1 break举例

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

打印了01234后，当i == 5时，循环在break地方终止，不再打印，不再循环。

所以break的作用是永久的终止循环，只要break被执行，break外的第一层循环终止。故以后想终止循环，则可以使用break。

9.2.2 continue举例

continue是继续的意思，在循环中的作用就是跳过本次循环中continue后边的代码，继续执行下一次循环的判断。那么break改为continue会是什么结果呢？

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

发现当i == 5时，就执行continue，直接跳过某一次循环continue后边的代码，去循环判断的地方，因为这里跳过i = i + 1，所以i一直为5，陷入死循环，无法结束程序，所以终端只有01234几个数。

9.2 for循环中的break和continue

9.2.1 break举例

与while循环中一样，for循环break也是用于终止循环，不管循环还需要循环多少次，只要执行到break，循环就彻底终止。

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

break的作用是永久终止循环，故不想继续循环的时候，可以用break实现。

9.2.2 continue举例

如果改为continue会是什么样的呢？

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

发现for循环中的continue的作用是跳过本次循环，然后接着后面的循环的调整部分，因此打印的其他数都有，唯独没有5。故当某个条件发生时，本次循环无需再执行后续操作时候，可以用continue实现。

9.3 do-while中的break和continue

do-while语句基本上和while循环一模一样，大家可以自行测试体会。

10. 循环的嵌套

前面学习了三种循环while、do-while、for，这三种循环往往会嵌套在形成一个复杂的魔法阵，从而更好的解决问题。这就是所说的：循环嵌套。

举一个例子：找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。

int main()
{int i = 0;//循环产生100~200之间的数for (i = 100; i <= 200; i++){//判断i是否为素数//判断2~i-1之间的数int j = 0;int flag = 1;//假设i为素数//flag作用是为了给一个变量，标记是不是素数for (j = 2; j < i; j++){if (i % j == 0){flag = 0;break;}}if (flag == 1)printf("%d ", i);}return 0;
}

注意：在判断i % j == 0这里不能用if…else…格式来写，比如9不会被2整除，走else判断 flag == 1，但是9不是素数。

int main()
{int i = 0;//循环产生100~200之间的数for (i = 1; i <= 10; i++){//判断i是否为素数//判断2~i-1之间的数int j = 0;int flag = 1;//假设i为素数//flag作用是为了给一个变量，标记是不是素数for (j = 2; j < i; j++){if (i % j == 0){flag = 0;break;}else{flag = 1;break;}}if (flag == 1)printf("%d ", i);}return 0;
}

11. goto语句

C语言提供了一种特殊的语法，就是goto语句和跳转标号，goto语句可以实现同一个函数内跳转到设置好的标号处。

例如：

int main()
{printf("hehe\n");goto next;printf("haha\n");next:printf("跳过打印haha\n");return 0;
}

goto语句不仅可以向前跳，还可以向后跳，但会形成死循环。故goto循环使用不当，就会导致在函数内部随意乱跳，打乱程序的执行流程，所以尽量少用。但在多层循环代码中，想要快速跳转，使用goto非常方便。

结尾

往期回顾

基本魔法语言分支和循环 （一） （C语言)

结语：希望这些能帮助各位快速掌握分支和循环，同时期盼各位佬能给博主来个“一键四连”啦！