我的C语言

第3讲：分⽀和循环（上）

C语⾔是结构化的程序设计语⾔，这⾥的结构指的是顺序结构、选择结构、循环结构，C语⾔是能够实现这三种结构的，其实我们如果仔细分析，我们⽇常所⻅的事情都可以拆分为这三种结构或者这三种结构的组合。我们可以使⽤ if 、 switch 实现分⽀结构，使⽤ for 、 while 、 do while 实现循环结构。

1. if语句

1.1 if

if 语句的语法形式如下:

if ( 表达式 )
     语句

表达式成立（为真），则语句执行，表达式不成立（为假），则语句不执行.
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， 表达式的结果如果不是0，则语句执⾏。

例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数:

#include 
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 if(num % 2 == 1)
 printf("%d 是奇数\n", num);//输出
 return 0;
}

1.2 else

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

例⼦：输⼊⼀个整数，判断是否为奇数，如果是奇数打印是奇数，否则打印偶数。

#include 
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 if(num % 2 == 1)//if ( 表达式 )
 printf("%d 是奇数\n", num);// 语句1
 else                        //else
 printf("%d 是偶数\n", num);//语句2
 return 0;
}

1.3 分⽀中包含多条语句

默认在 if 和 else 语句中默认都只控制⼀条语句 如:

#include 
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age >= 18)
 printf("成年了\n");
 printf("可以谈恋爱了\n");
 return 0;
}

上⾯的代码，你会发现输⼊的值不管是>=18 还是<18，“可以谈恋爱了” 都会打印在屏幕上。我们要if语句同时控制2条语句，怎么办呢？那就要使⽤ {} 将代码括起来，
else 后也可以跟上⼤括号。如下：

#include 
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
 {
 printf("成年了\n");
 printf("可以谈恋爱了\n");
 }
 return 0;
}



#include 
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age >= 18) //if 后使⽤{} 控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
 {
 printf("成年了\n");
 printf("可以谈恋爱了\n");
 }
 else //else 后使⽤{}控制多条语句-这个块也叫：程序块，或者复合语句
 {
 printf("未成年\n");
 printf("不可以早恋哦\n");
 }
 return 0;
}

1.4 嵌套if

在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。还可以使用嵌套的if语句.如:

#include 
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 if(num>0)
 {
 if(num%2 == 0)
 printf("偶数\n");
 else
 printf("奇数\n");
 }
 else
 {
 printf("⾮正数\n");
 }
 return 0;
}

1.5 悬空else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。
我们⾸先从下⾯代码开始

1#include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 int a = 0;
5 int b = 2;
6 if(a == 1)
7 if(b == 2)
8 printf("hehe\n");
9 else
10 printf("haha\n");
11 return 0;
12 }

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。

2. 关系操作符

C 语⾔⽤于⽐较的表达式，称为 “关系表达式”（relational expression），⾥⾯使⽤的运算符就称为“关系运算符”（relational operator），主要有下⾯6个。
• > ⼤于运算符
• < ⼩于运算符
• >= ⼤于等于运算符
• <= ⼩于等于运算符
• == 相等运算符
• != 不相等运算符
下⾯是⼀些例⼦:

 a == b;
 a != b;
 a < b;
 a > b;
 a <= b;
 a >= b;

关系表达式通常返回 0 或 1 ，表⽰真假。
C 语⾔中， 0 表⽰假，所有⾮零值表⽰真。⽐如， 20 > 12 返回 1 ， 12 > 20 返回 0 。关系表达式常⽤于 if 或 while 结构。

if (x == 3)
 {
 printf("x is 3.\n");
}

注意：相等运算符 == 与赋值运算符 = 是两个不⼀样的运算符，不要混淆。有时候，可能会不⼩⼼写出下⾯的代码，它可以运⾏，但很容易出现意料之外的结果.

if (x = 3) ...

会进行报错.
另⼀个需要避免的错误是：多个关系运算符不宜连用

 i < j < k

3. 条件操作符

条件操作符也叫三⽬操作符，需要接受三个操作数的，形式如下：

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是：如果 exp1 为真， exp2 计算，计算的结果是整个表达式的结果；如果exp1 为假， exp3 计算，计算的结果是整个表达式的结果。
使⽤条件操作符表⽰下⾯代码的逻辑

#include 
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d", &a);
 if (a > 5)
 b = 3;
 else
 b = -3;
 printf("%d\n", b);
 return 0;
}


改造后：
#include 
int main()
{
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d", &a);
 b = a>5 ? 3:-3;
 printf("%d\n", b);
 return 0;
}

4. 逻辑操作符：&& , || , ！

逻辑运算符提供逻辑判断功能，⽤于构建更复杂的表达式，主要有下⾯三个运算符。
• ! ：逻辑取反运算符（改变单个表达式的真假）。
• && ：与运算符，就是并且的意思（两侧的表达式都为真，则为真，否则为假）。
• || ：或运算符，就是或者的意思（两侧⾄少有⼀个表达式为真，则为真，否则为假）。
注：C语⾔中，⾮0表⽰真，0表⽰假

4.1 逻辑取反运算符 ！

⽐如，我们有⼀个变量叫 flag ,如果flag为假，要做⼀个什么事情，就可以这样写代码：

#include 
int main()
{
 int flag = 0;
 if(!flag)
 {
 printf("do something\n");
 }
 return 0;
}

如果 flag 为真， !flag 就是假，如果 flag 为假， !flag 就是真
所以上⾯的代码的意思就是 flag 为假，执⾏if语句中的代码。

4.2 与运算符

&& 就是与运算符，也是并且的意思， && 是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a&&b , && 两边的表达式都是真的时候，整个表达式才为真，只要有⼀个是假，则整个表达式为假。
⽐如：如果我们说⽉份是3⽉到5⽉，是春天，那使⽤代码怎么体现呢？

1 int month = 0;
2 scanf("%d", &month);
3 if(month >= 3 && month <= 5)
4 {
5 printf("春季\n");
6 }

这⾥表达的意思就是month既要⼤于等于3，⼜要⼩于等于5，必须同时满⾜。

4.3 或运算符

|| 就是或运算符，也就是或者的意思， || 也是⼀个双⽬操作符，使⽤的⽅式是 a || b ， **||**两边的表达式只要有⼀个是真，整个表达式就是真，两边的表达式都为假的时候，才为假。
⽐如：我们说⼀年中⽉份是12⽉或者1⽉或者2⽉是冬天，那么我们怎么使⽤代码体现呢？

int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month==1 || month == 2)
{
 printf("冬季\n");
}

4.4 练习：闰年的判断输⼊⼀个年份year，判断year是否是闰年

闰年判断的规则：

1. 能被4整除并且不能被100整除是闰年
2. 能被400整除是闰年

#include 
//代码1
int main()
{
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if(year%4==0 && year%100!=0)
 printf("是闰年\n");
 else if(year%400==0)
 printf("是闰年\n");
 
 return 0;
}



**//代码2**
int main()
{
 int year = 0;
 scanf("%d", &year);
 if((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0))
 printf("是闰年\n");
 
 return 0;
}

4.5 短路

C语⾔逻辑运算符还有⼀个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。
如果左边的表达式满⾜逻辑运算符的条件，就不再对右边的表达式求值。这种情况称为“短路”。
如前⾯的代码:

 if(month >= 3 && month <= 5)

表达式中&& 的左操作数是 month >= 3 ，右操作数是 month <= 5 ,当左操作数 month >= 3 的结果是0的时候，即使不判断 month <= 5 ，整个表达式的结果也是0（不是春季）。
所以，对于&&操作符来说，左边操作数的结果是0的时候，右边操作数就不再执⾏

对于 || 操作符是怎么样呢？我们结合前⾯的代码

if(month == 12 || month==1 || month == 2)

如果month == 12，则不⽤再判断month是否等于1或者2，整个表达式的结果也是1（是冬季）。
所以， || 操作符的左操作数的结果不为0时，就⽆需执⾏右操作数。
像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进⾏计算的运算称为短路求值。