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C语言分支结构详解：掌握if语句与关系操作符

C语言往期系列文章目录

往期回顾：

1. C语言入门：解锁基础概念，动手实现首个C程序
2. C语言概念之旅：解锁关键字，字符，字符串的秘密，揭秘语句和注释，程序员的宝藏
3. C语言基础入门：数据类型、变量声明与创建详解
4. C操作符详解，深入探索操作符与字符串处理
5. 揭秘C语言输入输出内幕：printf与scanf的深度剖析

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前言

C语言作为一门结构化的程序设计语言，其核心逻辑由顺序结构、选择结构（分支结构）和循环结构三大基础结构组成。这三种结构如同积木一般，能组合出任何复杂的程序逻辑。本文将重点解析分支结构的实现方式——if语句和switch语句，并深入探讨关系操作符的使用技巧，帮助大家掌握条件判断的核心机制。

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一、分支结构：if语句

1. 基本语法

if 语句用于实现条件判断，其语法形式如下：

if (表达式) 语句;

​执行逻辑：若表达式结果为非0（真）​，则执行语句；若为0（假）​，则跳过该语句。

我们说表达式如果为真，语句执行，表达式为假，语句不执行。而在C语言中，0为假，非0表示真，也就是表达式的结果如果是0，则语句不执行，表达式的结果如果是不是0，则语句执行。

​示例：判断一个整数是否为奇数

#include <stdio.h>int main() 
{int num = 0;scanf("%d", &num);if (num % 2 == 1)printf("%d是奇数\n", num);return 0;
}

2. 双分支：if-else语句

如果⼀个数不是奇数，那就是偶数了，如果任意一个整数，我们要清楚的判断是奇数还是偶数怎么表示呢？这里就需要 if…else… 语句了，语法形式如下：

if (表达式) 语句1;
else 语句2;

执行逻辑：表达式为真时执行语句1，否则执行语句2。

​示例：判断奇偶性

#include <stdio.h>
int main() 
{int num = 0;scanf("%d", &num);if (num % 2 == 1)printf("%d是奇数\n", num);elseprintf("%d是偶数\n", num);return 0;
}

练习题：
输入一个年龄，>=18岁就输出：成年，否则就输出：未成年

3. 多语句控制：代码块

默认情况下，if和else仅控制紧接的一条语句。若需执行多条语句，需用{}包裹形成代码块：
示例：

int main()
{int age = 0;scanf("%d", &age);if (age >= 18)printf("成年了\n");    printf("可以谈恋爱了\n");  else                      printf("未成年\n");printf("最好不要谈恋爱\n"); return 0;
}

为什么会报错呢？因为if 和else语句都默认只控制一条语句。所以我们想控制多条语句就可以用一个大括号括起来。

if (age >= 18) 
{printf("成年了\n"); printf("可以谈恋爱了\n"); 
} 
else 
{printf("未成年\n");printf("最好不要谈恋爱\n"); 
}

由这个大括号括起来的语句，叫复合语句，代码块。

4. 嵌套if语句

复杂逻辑需通过嵌套if实现分层判断。

示例1：要求输入一个整数，判断输入的整数是0，还是正数或者负数。

if (num > 0)printf("正数\n");
else if (num < 0)printf("负数\n");
elseprintf("零\n");

这是一种逻辑，当然我们也可以去使用嵌套if

    if (num == 0) {printf("输入的数字是0\n");} else {if (num > 0) {printf("输入的数是正数\n");  } else {printf("输入的数是负数\n");}}

示例2：要求输入⼀个整数，如果是正数，再判断是奇数还是偶数，并输出；如果不是正数则输出不是整数。

if (num > 0) 
{if (num % 2 == 1)printf("奇数\n");elseprintf("偶数\n");
}
else 
{printf("非正数\n");
}

练习题：

输入一个人的年龄
如果年龄<18岁，打印“少年”
如果年龄在18岁至44岁打印“青年”
如果年龄在45岁至59岁打印“中老年”
如果年龄在68岁至89岁打印“老年”
如果90岁以上打印“老寿星”

5. 悬空else问题

代码陷阱：else始终与最近的未匹配if配对，而非依赖缩进。

下述代码的输出结果是什么？

#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;
}

很多初学者，上来以判断 a 是0，不等于1，那就执行 else 子句，打印 haha 但是当你去运行代码，输出的结果是：啥都不输出。

这就是悬空 else 的问题，如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。 上面的代码排版，让 else 和第⼀个 if 语句对齐，让我们以为 else 是和第⼀个if匹配的， *当 if语句不成立的时候，自然想到的就是执行 else 子句，打印 haha ，但实际上 else 是和第二个 if 进行匹配的，这样后边的 if…else 语句是嵌套在第一个 if 语句中的，如果第一个 if 语句就不成立，嵌套 if 和 else 就没机会执行了，最终啥都不打印。

#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;
}

只要带上适当的大括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以大家以后在写代码的时候要注意括号的使用，让代码的可读性更高。

二、关系操作符

1. 操作符类型

C语言提供6种关系操作符用于比较运算：

操作符	含义
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于
==	相等
!=	不相等

2. 使用注意

​返回值：关系表达式返回1（真）或0（假）。

​易错点：混淆==（判断相等）与=（赋值）。

if (a = 5) 
{ ... }   // 错误！将5赋值给a，表达式恒为真if (a == 5) 
{ ... }  // 正确判断

另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连用。

上面示例中，连续使用两个小于运算符。这是合法表达式，不会报错，但是通常达不到想要的结果，即不是保证变量 j 的值在 i 和 k 之间。因为关系运算符是从左到右计算，所以实际执行的是下面的表达式。

(i < j) < k

也就是 i 和 j 先比，比完后的结果再和k比。想要判断变量 j的值是否在 i 和 k 之间，应该使用下面的写法

i < j && j < k