在顺序结构中,各语句是按自上而下的顺序执行的,执行完上一个语句就自动执行下一个语句,是无条件的,不必作任何判断。实际上,很多情况下,需要根据某个条件是否满足来决定是否执行指定的操作任务,或者从给定的两种或多种操作选择其一。
4.1选择结构和条件判断
例:定义一个函数,如果饿了吃饭。如果不饿不吃饭。
1 #include <stdio.h> 2 int main() 3 { 4 int a; 5 printf("请输入一个数 0或1 ,0代表不饿,1代表饿了n"); 6 scanf("%d",%a); 7 if(a!=0||a!=1) 8 printf("输入错误n"); 9 if(a==1) 10 printf("饿了,吃饭。。。n"); 11 else 12 printf("不饿,不吃饭。。。n"); 13 return 0; 14 }
1 若输入0则,输出“不饿,不吃饭。。。” 2 若输入1则,输出“饿了,吃饭。。。” 3 若输出其他值,输出”输入错误“
c语言有两种选择语句:(1)if语句,用来实现两个分支的选择结构;(2)switch语句,用来实现多分支的选择结构。
4.2 用if语句实现选择结构
4.2.1 用if语句处理选择结构举例
例:实现两个变量的交换
1 #include <stdio.h> 2 int main() 3 { 4 int a,b,temp; 5 printf("请输入两个数a bn"); 6 scanf("%d%d",a,b); 7 printf("你输入的值a=%d,b=%dn",a,b); 8 printf("正在交换两个数的位置n"); 9 temp = a; 10 a = b; 11 b = temp; 12 printf("交换后的值a=%d,b=%dn",a,b); 13 return 0; 14 }
1 若输入1,2;则输出: 2 { 3 请输入两个数a b 4 你输入的值a=1,b=2 5 正在交换两个数的位置 6 交换后的值a=2,b=1 7 }
4.2.2 if语句的一般形式
if语句的一般形式如下:
if(表达式) 语句1
[else 语句2]
if语句中的“表达式”可以使关系表达式、逻辑表达式,甚至是数值表达式。
关系表达式就是两个数值进行比较的式子。
根据if语句的一般形式,if语句可以写成不同的形式,最常用的优以下3中形式:
(1)if(表达式)
语句1[复合语句] (没有else子句部分)
(2)if(表达式) (有else子句部分)
语句1[复合语句]
else
语句2[复合语句]
(3)if(表达式1) 语句1[复合语句] (在else部分又嵌套了多层的if语句)
else if(表达式2) 语句2[复合语句]
else if(表达式3) 语句3[复合语句]
… …
else if(表达式m) 语句m[复合语句]
else 语句m+1[复合语句]
注意:复合语句应当用花括号括起来。{} 花括号括起来的多条语句称为复合语句。
4.3 关系运算符和关系表达式
在c语言中,比较符(或称比较运算符)称为关系运算符。所谓“关系运算”就是“比较运算”,将两个数值进行比较,判断其比较的结果是否符合给定的条件。
4.3.1 关系运算符机器优先次序
c语言提供6中关系运算符:
①< (小于)
②<= (小于或等于)
③> (大于)
④>= (大于或等于)
⑤== (等于)
⑥!= (不等于)
①②③④优先级相同(高),⑤⑥优先级相同(低)
关于优先次序:
(1)前四种关系运算符(< <= > >=)的优先级相同,后2种也相同。前4种高于后2种。
(2)关系运算符的优先级低于算术运算符
(3)关系运算符的优先级高于赋值运算符
4.3.2 关系表达式
用关系运算符将两个数值或数值表达式连接起来的式子,称关系表达式。关系表达式的值是一个逻辑值,即“真”或“假”。
在c的逻辑运算中,以“1”代表“真”,以“0”代表“假”。更准确来说,是“!0”代表真,“0”代表假。
4.4 逻辑运算符和逻辑表达式
4.4.1 逻辑运算符及其优先次序
有3中逻辑运算符:与(and) 或(or) 非(not)。注意:在c语言中不能在程序中直接用and、or、not作为逻辑运算符,而是用其他符号代替。c逻辑运算符及其含义如下:
“&&”和“||”是双目(元)运算符,它要求有两个运算对象(操作数);“!”是一目(元)运算符,只要求有一个运算对象。逻辑运算真值表:
按以下的优先次序:
(1)!(非)->&&(与)->||(或),即“!”为三者中最高的
(2)逻辑运算符中的“&&”和“||”低于关系运算符,“!”高于算术运算符。
4.4.2 逻辑表达式
逻辑表达式的值应该是一个逻辑量“真”或“假”。
实际上,逻辑运算符两侧的运算对象不但可以是0和1,或者是0和非0的整数,也可以是字符型、浮点型、枚举型或指针型的纯量型数据。(关于纯量型的讲解,在本人博客里c language的第2章里有讲解)系统最终以0和非0来判定他们属于“真”或“假”。逻辑运算的真值表(用0和非0表示的另一种格式):
在逻辑表达式的求解中,并不是所有的逻辑运算符都被执行,只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时,才执行该运算符;如
(1)a&&b&&c。只有a为真(非0)时,才需要判别b的值。只有当a和b都为真的情况下才需要判别c的值。如果a为假,就不必判断b和c的值(此时整个表达式已确定为假)。换个说法,就是a若为假,则b和c被短路了,不会被执行。
(2)a||b||c。只要a为真(非0)是,就不必判断b和c。只有a为假,才判别b。a和b都为假才判别c。
4.4.3 逻辑型变量
这是c99有所增加的一种数据类型。可将关系运算和逻辑运算的结果存到一个逻辑变量中,以便于分析和运算。定义逻辑变量用类型符_bool.
float score;
scanf(“%f”,&score);
_bool a ,b; //a和b被定义为逻辑型变量
a = score>=60; //将关系表达式score>=60的值赋给逻辑变量a
b = score<=69; //将关系表达式score<=60的值赋给逻辑变量b
if(a&&b) //如果a和b均为真,输出分数等级为c
printf(“the grade is cn”);
如果在源文件中用#include指令包含了头文件stdbool.h,那么上面的程序段可以写成:
float score;
scanf(“%f”,&score);
bool a ,b; //a和b被定义为逻辑型变量
a = score>=60; //将关系表达式score>=60的值赋给逻辑变量a
b = score<=69; //将关系表达式score<=60的值赋给逻辑变量b
if(a&&b) //如果a和b均为真,输出分数等级为c
printf(“the grade is cn”);
注意:在使用bool类型时,要先了解自己所用的编译系统能否允许使用逻辑型变量bool和true和false.
4.5 条件运算符和条件表达式
有一种if语句,当被判别的表达式的值为“真”或“假”时,都执行一个赋值语句且向同一个变量赋值,如:
if(a>b)
max = a;
else
max = b;
以上的if语句可以改写为:
max = (a>b)?a:b;
条件运算符有两个符号(?和:)组成,必须一起使用,要求有3个操作对象,称为三目(元)云三幅,它是c语言中唯一的一个三目运算符。
条件表达式的一般形式为:
表达式1?表达式2:表达式3
执行过程:先计算出表达式1的值,若为非零(真),则执行表达式2;否则,执行表达式3.
说明:
(1)条件运算符的执行顺序:先求解表达式1,若为非0(真)则求解表达式2,表达式2的值就作为整个条件表达式的值。若表达式1的值为0(假)则求解表达式3,表达式3的值就作为整个条件表达式的值。
(2)条件运算符优先于赋值运算符,因此复制表达式的求解过程是先求解条件表达式再将它的值赋给max
条件运算符的优先级别比关系运算符和算术运算符都低。
例:输入一个字符,判别它是否为大写字母,若是,则转换为小写字母。
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch;
scanf(“%c”,&ch);
ch = (ch>=’a’&&ch<=’z’)?(ch+32):ch;
printf(“%cn”,ch);
return 0;
}
运行结果 a 回车 a
4.7选择结构的嵌套
在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套(nest)。其一般形式如下:
if()
if() 语句1
else() 语句2
else
if() 语句3
else() 语句4
应当注意,if与else的配对关系。else总是与它上面的最近的未配对的if配对。如:
if()
if() 语句1
else
if() 语句2
else 语句3
有些编程者会把else写在与第1个if(外层if)同一列上,意图是使else与第1个if对应,但实际上else是与第2个if配对,因为它们相距最近。
为了避免二义性的混淆,最好使内嵌if语句也包含else部分。如:
if()
{
if() 语句1
}
else 语句2
这时“{}”限定了内嵌if语句的范围,因此else与第一个if配对。
4.7用switch语句实现多分支选择结构
c语言提供switch语句直接处理多分支选择。
switch语句是多分支选择语句。
switch渔具店作用是根据表达式的值,是流程跳转到不同的语句。switch语句的一般形式如下:
switch(表达式)
{
case 常量1 : 语句1
case 常量1 : 语句1
… …
case 常量n : 语句n
default : 语句n+1
}
说明:
(1)switch后面的括号内的“表达式”,其值的类型应为整数类型(包括字符型)
(2)switch下面的花括号内是一个复合语句。这个复合语句包括若干语句,它是switch语句的语句体。语句体内包含多个以关键字case开头的语句行和最多一个以default开头的行。
case后面跟一个常量(或常量表达式),如:case ‘a’ ,它们和default都是标号(label或称标签、标记)的作用,用来标志一个位置。执行switch语句时,先计算switch后面的“表达式”的值,然后将它与各case标号比较,如果与某一个case标号中的常量相同,流程就转到此case标号后面的语句。如果没有与switch表达式相匹配的case常量,流程转去执行default标号后面的语句。换句话说,就是表达式和case后面的常量比较,有适配的就执行对应的语句;如果case没有匹配的常量,就执行default后面的语句。
(3)可以没有default标号,此时如果没有与switch表达式相匹配的case常量,则不执行任何语句,流程转到switch语句的下一个语句。
(4)各个case标号出现次序不影响执行结果。如,可以先出现default标号,然后再出现case标号。
(5)每一个case常量必须互不相同;否则就会出现相互矛盾的现象(对switch表达式的同一个值,有两种或多种执行方案)
(6)case标号只起标记的作用。如果在个case子句中没有break语句,则会连续输出剩下从case标号对应的语句,直至遇到break或者结束switch选择分支。
注意:一般情况下,在执行一个case子句后,应当用break语句使流程跳出switch结构,即终止switch语句的执行。最后一个case子句(或者default子句)中可不必加break语句,因为流程已到了switch结构的结束处。
(7)在case子句中虽然包括了一个以上执行执行语句,但可以不必用花括号括起来,会自动顺序执行本case标号后面所有的语句。当然也可以加上花括号。
(8)多个case标号可以共用一组执行语句。
例:case ‘a’
case ‘b’
case ‘c’ : printf(“>60n”);break;
当值为’a’ ’b’ ’c’时,都会执行同一组语句,输出“>60”,然后换行。
例:
1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 5 { 6 7 char ch; 8 9 ch = getchar(); 10 11 switch(ch) 12 13 { 14 15 case 'a': 16 17 case 'b': 18 19 case 'c': { 20 21 printf("a"); 22 23 printf("b"); 24 25 printf("c"); 26 27 } 28 29 } 30 return 0; 31 32 }
运行结果:输入a 输出结果为abc;
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