C Primer Plus(6) 中文版 第7章 C控制语句：分支和跳转 7.2 if else 语句

7.2 if else 语句
简单形式的if语句让程序选择执行一条语句，或者跳过这条语句。C还提供了if else形式，可以在两条语句之间做选择。我们用if else形式修正程序7.1中的程序段。
if (all_days != 0)
    printf("%d days total: %.1f%% were below freezing.\n",
           all_days, 100.0 * (float) cold_days / all_days);
if (all_days == 0)
    printf("No data entered!\n");
all_days就两个选择，要么等于0，要么不等于0，因此修改为：
if (all_days != 0)
    printf("%d days total: %.1f%% were below freezing.\n",
           all_days, 100.0 * (float) cold_days / all_days);
else
    printf("No data entered!\n");
注意，if else语句的通用形式是：
if( expression )
    statement1
else
    statement2
如果expression为真（非0），则执行statement1；如果expression为假或0，则执行else后面的statement2。statement1和statement2可以是一条简单语句或符合语句。C并不要求一定要缩进，但这是标准风格。缩进让根据测试条件的求值结果来判断执行哪部分语句
一目了然。
如果要在if和else之间执行多条语句，必须用花括号把这些语句括起来成为一个块。 
7.2.1 另一个示例：介绍getchar()和putchar()
scanf()和printf()根据%c转换说明读写字符。
字符输入/输出函数：getchar()和putchar()。
getchar()函数不带任何参数，它从输入队列中返回下一个字符。
ch = getchar() 与 scanf( "%c", &ch )效果相同。
putchar()函数打印它的参数。
putchar( ch ) 与 printf( "%c", ch )效果相同。
由于这些函数只处理字符，所以它们比更通用的scanf()和printf()函数更快、更简单。而且，注意getchar()和putchar()不需要转换说明，因为它们只处理字符。这两个函数通常定义在stdio.h头文件中（而且，它们通常是预处理宏，不是真正的函数）。
下面给程序可描述为“如果打印时空白，原样打印；否则，打印原字符在ASCII序列中的下一个字符”。
// cypher1.c -- alters input, preserving spaces 
#include
#define SPACE ' '             // that's quote-space-quote 
int main(void)
{
    char ch;
    
    ch = getchar();           // read a character         
    while (ch != '\n')        // while not end of line    
    {
        if (ch == SPACE)      // leave the space          
            putchar(ch);      // character unchanged      
        else
            putchar(ch + 1);  // change other characters  
        ch = getchar();       // get next character       
    }
    putchar(ch);              // print the newline        
    
    return 0;
} 

/* 输出：

*/

把读取和测试合并成一个表达式。也就是说，可以把这种形式的循环： 
ch = getchar();           // read a character         
while (ch != '\n')        // while not end of line    
{
    if (ch == SPACE)      // leave the space          
        putchar(ch);      // character unchanged      
    else
        putchar(ch + 1);  // change other characters  
    ch = getchar();       // get next character       
}
替换成下面形式的循环：
while( (ch = getchar()) != '\n' ){
    ... /*处理字符*/ 
} 
while( (ch = getchar()) != '\n' )
这体现了C特有的编程风格---把两个行为合并成一个表达式。
还要记住合理使用圆括号组合子表达式。上例中的圆括号必不可少，因为赋值运算符的优先级低于关系运算符。
putchar( ch + 1 ); /*改变其他字符*/
再次演示了字符实际上是作为整数存储的。为计算方便，表达式ch + 1中的ch被转换成int类型，然后int类型的计算结果被传递给接受一个int类型参数的putchar()，该函数只根据最后一个字节确定显示哪个字符。
7.2.2 ctype.h系列的字符函数
斜杠（/）比点号（.）的ASCII码的值多1。
ctype.h头文件包含了专门处理字符的函数的原型。这些函数接受一个字符作为参数，如果该字符属于某特殊的类别，就返回一个非零值（真）；否则，返回0（假）。
// cypher2.c -- alters input, preserving non-letters
#include
#include            // for isalpha()
int main(void)
{
    char ch;
    
    while ((ch = getchar()) != '\n')
    {
        if (isalpha(ch))      // if a letter,
            putchar(ch + 1);  // display next letter
        else                  // otherwise,
            putchar(ch);      // display as is
    }
    putchar(ch);              // display the newline
    
    return 0;
}

/* 输出：

*/ 

ctype.h有些函数涉及本地化，指的是为适应特定区域的使用习惯或扩展C基本用法的工具。
注意，字符映射函数不会修改原始的参数，这些函数只会返回已修改的值。也就是说，下面的语句不改变ch的值：
tolower( ch ); //不影响ch的值
这样做才会改变ch的值：
ch = tolower( ch ); //把chi转换成小写字母
            表7.1 ctype.h头文件中的字符测试函数
函数名            如果是下列参数时，返回值为真
isalnum()        字母数字（字母或数字）
isalpha()         字母
isblank()         标准的空白字符（空格、水平制表符或换行符）或任何其他本地化指定为空白的字                           符
iscntrl()           控制字符 如Ctrl + B
isdigit()           数字
isgraph()        除空格之外的任意可打印字符
islower()        小写字母
isprint()          可打印字符
ispunct()        标点符号（除空格或字母数字字符意外的任何可打印字符）
isspace()       空白字符（空格、换行符、换页符、回车符、垂直制表符、水平制表符或其他本地                          化定义的字符）
isupper()        大写字母
isxdigit()         十六进制字符
            表7.2 ctype.h头文件中的字符映射函数
函数名            行为 
tolower()        如果参数是大写字符，该函数返回小写字母；否则，返回原始参数
toupper()        如果参数是小写字符，该函数返回大写字符；否则，返回原始参数
7.2.3 多重选择else if
在程序中可以用else if扩展if else结构模拟多种选择的情况。
电费的程序。
// electric.c -- calculates electric bill 
#include
#define RATE1   0.13230       // rate for first 360 kwh      
#define RATE2   0.15040       // rate for next 108 kwh  
#define RATE3   0.30025       // rate for next 252 kwh
#define RATE4   0.34025       // rate for over 720 kwh       
#define BREAK1  360.0         // first breakpoint for rates  
#define BREAK2  468.0         // second breakpoint for rates 
#define BREAK3  720.0         // third breakpoint for rates
#define BASE1   (RATE1 * BREAK1)
// cost for 360 kwh            
#define BASE2  (BASE1 + (RATE2 * (BREAK2 - BREAK1)))
// cost for 468 kwh
#define BASE3   (BASE1 + BASE2 + (RATE3 *(BREAK3 - BREAK2)))
//cost for 720 kwh
int main(void)
{
    double kwh;               // kilowatt-hours used         
    double bill;              // charges                     
    
    printf("Please enter the kwh used.\n");
    scanf("%lf", &kwh);       // %lf for type double         
    if (kwh <= BREAK1)
        bill = RATE1 * kwh;
    else if (kwh <= BREAK2)   // kwh between 360 and 468     
        bill = BASE1 + (RATE2 * (kwh - BREAK1));
    else if (kwh <= BREAK3)   // kwh betweent 468 and 720
        bill = BASE2 + (RATE3 * (kwh - BREAK2));
    else                      // kwh above 680               
        bill = BASE3 + (RATE4 * (kwh - BREAK3));
    printf("The charge for %.1f kwh is $%1.2f.\n", kwh, bill);
    
    return 0;
} 

/* 输出：

*/

实际上，else if是已学过的if else语句的变式。例如。该程序对的核心部分只不过是下面代码的另一种写法：
if (kwh <= BREAK1)
        bill = RATE1 * kwh;
else 
    if (kwh <= BREAK2)   // kwh between 360 and 468     
        bill = BASE1 + (RATE2 * (kwh - BREAK1));
    else 
        if (kwh <= BREAK3)   // kwh betweent 468 and 720
            bill = BASE2 + (RATE3 * (kwh - BREAK2));
        else                      // kwh above 680               
            bill = BASE3 + (RATE4 * (kwh - BREAK3)); 
整个if else语句被视为一条语句，因此不必把嵌套的if else语句用花括号括起来。当然，花括号可以更清楚地表明这种特殊格式的含义。
这两种形式完全等价。唯一不同的是使用空格和换行的位置不同，不过编译器会忽略这些。尽管如此，第1种形式还是好些，因为这种形式更清楚地显示了有4种选择。在浏览程序时，这种形式让读者更容易看清楚各项选择。在需要时要缩进嵌套的部分。
对于编译器的限制范围，C99标准要求编译器至少支持127层套嵌。
7.2.4 else与if配对
规则是，如果没有花括号，else与离它最近的if匹配，除非最近的if被花括号括起来。
记住，编译器是忽略缩进的。
7.2.5 多层嵌套的if语句
前面介绍的if...else if...else序列是嵌套if的一种形式，从一系列选项中选择一个执行。有时，选择一个特定选项后又引出其他选择，这种情况可以使用另一种嵌套if。
验证素数
在编写代码之前要先规划好。
不使用平方根而用div * div <= num这样的测试条件，有两个原因。其一，整数乘法比求平方根块。其二，我们还没有正是介绍平方根函数。
注意
从技术角度看，if else语句作为一条单独的语句，不必使用花括号。外层if也是一条单独的语句，也不必使用花括号。但是，当语句太长时，使用花括号能提高代码的可读性，而且还可以防止今后在if循环中添加其他语句时忘记加花括号。
可以在外层循环把一个变量设置为某个值（如，1），然后在if语句中把该变量重新设置为0。循环完成后，检查该变量是否为1，如果是，说明没有进入if语句，那么该数就是素数。这样的变量通常称为标记（flag）。
一直以来，C都习惯用int作为标记的类型，其实新增的_Bool类型更合适。另外，如果在程序中包含了stdbool.h头文件，便可用bool代替_Bool类型，用true和false分别代替1和0。
为扩大该程序的应用范围，程序用long类型而不是int类型（如果系统不支持stdbool.h头文件，可以把isPrime的类型改为int，并用1和0分别代替程序中的true和false）。
// divisors.c -- nested ifs display divisors of a number
#include
#include
int main(void)
{
    unsigned long num;          // number to be checked
    unsigned long div;          // potential divisors
    bool isPrime;               // prime flag
    
    printf("Please enter an integer for analysis; ");
    printf("Enter q to quit.\n");
    while (scanf("%lu", &num) == 1)
    {
        for (div = 2, isPrime = true; (div * div) <= num; div++)
        {
            if (num % div == 0)
            {
                if ((div * div) != num)
                    printf("%lu is divisible by %lu and %lu.\n",
                           num, div, num / div);
                else
                    printf("%lu is divisible by %lu.\n",
                           num, div);
                isPrime= false; // number is not prime
            }
        }
        if (isPrime)
            printf("%lu is prime.\n", num);
        printf("Please enter another integer for analysis; ");
        printf("Enter q to quit.\n");
    }
    printf("Bye.\n");
    
    return 0;
}  

/* 输出：

*/

该程序会把1认为是素数，其实它不是。
小结：用if语句进行选择
形式3：
if( expression1 )
    statement1
else if( expression2 ) 
    statement2
else
    statement3
如果expression1为真，执行statement1部分；如果expression2为真，执行statement2部分；否则，执行statement3部分。