C语言之判断与循环语句知识点总结

目录

if选择结构

单选择结构

双选择结构

多选择结构

代码示例

switch case语句

break语句的用法

while循环语句

do-while循环语句

for循环语句

循环的嵌套

continue语句

---

if选择结构

当我们需要根据条件的成立与否来执行不同的代码块时，可以使用C语言中的if选择结构。if选择结构可以根据判断条件的结果来决定程序的执行路径，从而实现不同的逻辑分支。

在C语言中，if选择结构有三种形式：单选择、双选择和多选择。下面逐一介绍这三种形式。

单选择结构

单选择结构用if语句实现，它的基本语法如下：

if (条件表达式)
{
    // 当条件成立时执行的代码块
}

其中，条件表达式是一个逻辑表达式，如果它的值为真（非零），则执行if语句后的代码块；如果它的值为假（0），则跳过if语句后的代码块。

双选择结构

双选择结构用if-else语句实现，它的基本语法如下：

if (条件表达式)
{
    // 当条件成立时执行的代码块
}
else
{
    // 当条件不成立时执行的代码块
}

条件表达式的值为真时，执行if语句后的代码块；条件表达式的值为假时，执行else语句后的代码块。

多选择结构

多选择结构用if-else if-else语句实现，它的基本语法如下：

if (条件表达式1)
{
    // 当条件1成立时执行的代码块
}
else if (条件表达式2)
{
    // 当条件2成立时执行的代码块
}
else if (条件表达式3)
{
    // 当条件3成立时执行的代码块
}
...
else
{
    // 当以上条件都不成立时执行的代码块
}

多选择结构中，条件表达式按顺序进行判断，只有第一个为真的条件对应的代码块会被执行。如果所有条件都不成立，则执行else语句后的代码块。

在实际应用中，可以根据具体需求灵活运用这些选择结构。需要注意的是，条件表达式的值应该是一个逻辑值（0或非零），并且代码块的花括号是必需的，即使代码块只有一行。

代码示例

#include 
 
int main() {
    int num = 10;
 
    if (num > 0) {
        // 单选择：当num大于0时执行以下代码块
        printf("数字为正。\n");
    } else if (num < 0) {
        // 多选择：当num小于0时执行以下代码块
        printf("数字为负数。\n");
    } else {
        // 双选择：当num等于0时执行以下代码块
        printf("数字为零。\n");
    }
 
    return 0;
}

在这个示例中，我们首先判断num是否大于0，如果是，则打印"数字为正。"。如果不是，则继续判断num是否小于0，如果是，则打印"数字为负数。"。如果num既不大于0也不小于0，那么它必定等于0，于是打印"数字为零。"。

switch case语句

当我们需要根据不同的取值来执行不同的代码块时，可以使用C语言中的switch case语句。switch case语句是一种多选择结构，它可以根据表达式的值来选择执行相应的代码块。

switch case语句的基本语法如下：

switch (表达式)
{
    case 值1:
        // 当表达式的值等于值1时执行的代码块
        break;
    case 值2:
        // 当表达式的值等于值2时执行的代码块
        break;
    case 值3:
        // 当表达式的值等于值3时执行的代码块
        break;
    ...
    default:
        // 当表达式的值与上述所有值都不匹配时执行的代码块
        break;
}

switch关键字后面的表达式的值会与各个case后面的值进行比较，如果匹配，则执行对应的代码块。如果没有匹配的值，可以使用default关键字指定一个默认的代码块。在每个case的代码块末尾使用break关键字来终止switch语句的执行，否则会继续执行下一个case的代码块，直到遇到break或整个switch语句结束。 

以下是一个简单的示例来说明switch case语句的用法：

#include 
 
int main() {
    int day = 4;
 
    switch (day) {
        case 1:
            printf("Monday\n");
            break;
        case 2:
            printf("Tuesday\n");
            break;
        case 3:
            printf("Wednesday\n");
            break;
        case 4:
            printf("Thursday\n");
            break;
        case 5:
            printf("Friday\n");
            break;
        default:
            printf("Weekend\n");
            break;
    }
 
    return 0;
}

在这个示例中，我们根据变量day的值来选择打印相应的星期几。因为day的值为4，所以匹配到了case 4，并执行了对应的代码块，打印"Thursday"。

需要注意的是，switch case语句只能用于判断整型或字符型的值，不能用于判断浮点数、字符串等其他类型的值。每个case后面的值必须是一个常量表达式，而不能是变量。

break语句的用法

在C语言中，break语句是一种控制语句，用于终止循环或switch语句的执行。当程序执行到break语句时，会立即跳出当前的循环或switch语句，并开始执行下一条语句。

break语句通常用于以下两种情况：

1、终止循环

当我们需要在满足某个条件时退出循环时，可以使用break语句。例如，在一个for循环中，当遇到某个特定条件时，我们希望立即退出循环，可以这样写：

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

上述代码中，当i等于5时，执行break语句，跳出for循环，不再执行后续的代码块。

2、终止switch语句

在C语言中，switch语句中的每个case后面都需要使用break语句来终止该case的执行，否则程序将继续执行下一个case的代码块。例如：

switch (num) {
    case 1:
        printf("One\n");
        break;
    case 2:
        printf("Two\n");
        break;
    default:
        printf("Other\n");
        break;
}

 在上述代码中，当num的值为1时，执行case 1的代码块，并在末尾使用break语句来终止该case的执行。如果没有break语句，程序将继续执行下一个case的代码块，直到遇到break或switch语句结束。

需要注意的是，break语句只能用于循环语句或switch语句中，不能在其他地方使用。同时，当嵌套多个循环或switch语句时，break语句只会终止最内层的循环或switch语句的执行，如果需要终止外层的循环或switch语句，可以使用标签（label）和goto语句来实现。

while循环语句

在C语言中，while循环是一种常用的迭代结构，它会根据给定的条件重复执行一段代码块，直到条件不再满足为止。while循环的基本语法如下：

while (条件)
{
    // 循环体代码块
}

在每次循环开始之前，会首先判断条件是否满足。如果条件为真（非零），则执行循环体代码块；如果条件为假（零），则跳过循环体，继续执行后续的代码。

以下是一个简单的示例来说明while循环的用法：

#include 
 
int main() {
    int i = 0;
 
    while (i < 5) {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    }
 
    return 0;
}

运行结果：

0
1
2
3
4

 在这个示例中，我们使用while循环打印从0到4的整数。循环的条件是i < 5，当i小于5时，执行循环体代码块，打印i的值，并将i递增1。当i等于5时，条件不再满足，循环结束。

需要注意的是，如果循环条件一开始就不满足，那么循环体代码块将不会执行，循环会被跳过。

在使用while循环时，需要注意避免无限循环的情况。如果循环条件始终为真，循环将永远不会结束，这可能会导致程序陷入死循环，造成系统资源的浪费。因此，在编写while循环时，确保循环条件能够在某个时刻变为假，以便终止循环。

do-while循环语句

在C语言中，do-while循环是一种迭代结构，它与while循环相似，但是它会先执行一次循环体代码块，然后再根据给定的条件决定是否继续执行循环。do-while循环的基本语法如下：

do {
    // 循环体代码块
} while (条件);

与while循环不同的是，do-while循环的条件是在循环体执行之后进行判断。即使条件不满足，循环体至少会被执行一次。

以下是一个简单的示例来说明do-while循环的用法：

#include 
 
int main() {
    int i = 0;
 
    do {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    } while (i < 5);
 
    return 0;
}

运行结果：

0
1
2
3
4

在这个示例中，我们使用do-while循环打印从0到4的整数。循环体代码块会先执行一次，然后再判断条件i < 5是否满足。只要条件为真，即i小于5，就会继续执行循环体，打印i的值，并将i递增1。当i等于5时，条件不再满足，循环结束。

需要注意的是，与while循环一样，确保循环条件能够在某个时刻变为假，以便终止循环。否则，如果循环条件始终为真，就会导致无限循环的情况。

do-while循环的一个常见应用是在需要至少执行一次循环体的情况下，再根据条件进行后续的迭代。

for循环语句

在C语言中，for循环是一种常用的迭代结构，它允许我们根据给定的条件重复执行一段代码块，通常用于已知循环次数的情况。for循环的基本语法如下：

for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) {
    // 循环体代码块
}

for循环由三个部分组成：

1. 初始化表达式（Initialization Expression）：在循环开始前执行一次的表达式，用于初始化循环变量或设置初始条件。
2. 循环条件（Loop Condition）：在每次循环开始之前进行判断的表达式，如果条件为真（非零），则执行循环体代码块；如果条件为假（零），则跳出循环。
3. 更新表达式（Update Expression）：在每次循环结束后执行的表达式，用于更新循环变量或改变循环条件。

以下是一个简单的示例来说明for循环的用法：

#include 
 
int main() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
 
    return 0;
}

运行结果：

0
1
2
3
4

在这个示例中，我们使用for循环打印从0到4的整数。初始化表达式为int i = 0，将循环变量i初始化为0。循环条件为i < 5，只要条件为真，即i小于5，就执行循环体代码块，打印i的值。更新表达式为i++，每次循环结束后将i递增1。当i等于5时，条件不再满足，循环结束。

需要注意的是，for循环中的三个部分都可以省略，但分号必须保留。例如，如果我们只想实现一个无限循环，可以这样写：

for (;;) {
    // 无限循环体代码块
}

 在这种情况下，循环条件被省略，循环将一直执行下去，除非在循环体内部使用break语句或其他方式跳出循环。

循环的嵌套

在C语言中，循环的嵌套指的是在一个循环结构内部包含另一个循环结构。通过循环的嵌套，我们可以实现更复杂的迭代控制和逻辑处理。C语言支持将任意类型的循环结构嵌套在其他循环结构内部，包括for循环、while循环和do-while循环。

下面是一个示例，展示了两个for循环的嵌套：

#include 
 
int main() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
        }
    }
 
    return 0;
}

运行结果：

i = 0, j = 0
i = 0, j = 1
i = 1, j = 0
i = 1, j = 1
i = 2, j = 0
i = 2, j = 1

在这个示例中，我们使用两个for循环进行嵌套。外层循环控制变量i从0到2的迭代，内层循环控制变量j从0到1的迭代。内层循环的每次迭代都会完整地执行一遍，然后外层循环才会进入下一次迭代。这样，内层循环会在外层循环的每一次迭代中都被执行。

循环的嵌套可以用于处理多维数据结构（如二维数组）的遍历、实现复杂的逻辑判断和控制流程等。然而，需要注意的是，循环的嵌套可能会导致代码可读性降低和性能问题，尤其是当嵌套层数过多或循环体内部的操作较为复杂时。因此，在使用循环的嵌套时，需要仔细考虑代码结构和性能影响。

continue语句

在C语言中，continue语句是一种控制流语句，用于跳过当前循环迭代中的剩余代码，直接进入下一次迭代。当循环体内部遇到continue语句时，该语句后面的所有代码都将被忽略，直接开始下一次迭代。

continue语句通常用于在循环结构中进行条件判断，以便跳过某些不需要执行的迭代。以下是一个示例，展示了如何使用continue语句：

#include 
 
int main() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        if (i == 2) {
            continue;
        }
        printf("%d\n", i);
    }
 
    return 0;
}

 运行结果：

0
1
3
4

在这个示例中，我们使用了一个for循环来迭代从0到4的整数。在每次迭代中，我们使用一个if语句来判断迭代变量i是否等于2。如果是，就执行continue语句，跳过当前迭代中的剩余代码；否则，就打印i的值。

需要注意的是，continue语句只能出现在循环结构内部，否则会导致编译错误。此外，如果嵌套了多层循环结构，在使用continue语句时需要注意，它只会跳过当前循环结构中的代码，而不是跳出所有嵌套的循环结构。