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【维生素C语言】第二章 - 分支和循环(重制版)

taohonghui / 1240人阅读

摘要:前言就在前几天,语言入门到进阶部分的专栏维生素语言终于完成了。表达式条件判断部分,用于判断循环终止。注意事项为了防止循环失去控制,禁止在循环体内修改循环变量。判断部分的省略判断部分恒为真死循环。

前言:

就在前几天,C语言入门到进阶部分的专栏 ——《维生素C语言》终于完成了。全文共计十八个章节并附带三张笔试练习篇,美中不足的是,第一章和第二章是以截图形式展现的。由于本人一开始是在有道云笔记上写的初稿,当时想方便省事(有道云排版个人感觉确实比较美观)就直接以截图的形式完成了第一章和第二章。本人考虑到因为是截图,不能复制文中出现的代码,不方便读者进行复制粘贴,所以我打算重新写一下第一章和第一章的内容,并且重新进行了排版。


一、语句

0x00 什么是语句

? C语言中,由一个分号( )隔开的即为一条语句。

? 这些都是语句:

( 一行里只有的语句,我们称其为 "空语句" )

int main(void) {    printf("hello world!/n"); // 语句;    3 + 5; // 语句;    ; // 空语句;}

0x01 真与假

? 定义: 0为假,非0即为真(比如:1是真,0是假)

二、分支语句

0x00 if 语句

? 单 if 语句演示:

int main(void) {    int age = 0;    scanf("%d", age);        if ( age >= 18 )        printf("成年/n");        return 0;}

? if...else 演示:

int main(void) {    int age = 0;    scanf("%d", age);        if ( age >= 18 )        printf("成年/n");    else        printf("未成年");        return 0;}

? 多分支演示:

int main(void) {    int age = 0;    scanf("%d", age);    if(age<18) {        printf("少年/n");    }       else if(age>=18 && age<30) {        printf("青年/n");    }    else if(age>=30 && age<50) {        printf("中年/n");    }     else if(age>=50 && age<120) {        printf("老年/n");    } else {        printf("请输入正确的年龄/n");    }        return 0;}

? 判断一个数是否为奇数:

int main(void) {    int n = 0;    scanf("%d", &n);    if(n % 2 == 0) {        printf("不是奇数/n");    } else {        printf("是奇数/n");    }    return 0;}

0x01 代码块

? 如果条件成立,需要执行多条语句,应该使用代码块,一对大括号,就是一个代码块。

? 建议:无论是一行语句还是多行语句,建议都加上大括号。

? 不加大括号的隐患:悬空 else

❓ 下列代码会打印 abc 吗?

int main(void) {    int a = 0;    int b = 2;    if ( a == 1 )        if ( b == 2 )            printf("123/n");    else        printf("abc/n");        return 0;}

? 运行结果:(什么都没打印出来)

? 解析:因为没有大括号,else 与离它最近的一个if相结合( 即内部 if ),所以即使 else 与外部 if 相对应,也没用。

? 订正:加上大括号之后,可以使代码的逻辑更加清楚!

int main(void) {    int a = 0;    int b = 2;    if(a == 1) {        if(b == 2) {            printf("hehe/n");        }    } else {        printf("haha/n");    }   return 0;   }

? 运行结果: abc

0x02 代码风格

代码一:可读性不好,但是节省空间

代码二:可读性强

代码三:我们希望 hello 不被打印出来,但是事实上他打印出来了;

int main(){    int num = 0;    if ( num = 5 ) {        printf("hello/n");  // = 赋值   == 判断相等;    }             return 0;}

? 解析:为什么会这样呢?因为在 if 语句中 num = 5 相当于重新赋值了。

? 为了防止把一个等号写成两个等号,发生这样的BUG,我们可以这么写:

int main(){    int num = 0;    if (5 == num) {        printf("hehe/n");    }        return 0;}

这样写,如果不小心写成了 "=",运行都运行不了,可以让自己很容易地发现问题。这是种好的代码风格!未来如果涉及到常量和变量相比较,比较相等与否,我们不妨把变量放在双等号的右边,常量放在左边,以防不小心少打一个 "=" ,导致程序出错。

? 关于 return 0

int test() {    if (1) {        return 0; // 当return 0 执行了,下面的代码都不会执行了;    }    printf("hehe/n");    return 1;}int main(void) {    test();    return 0;}

0x04 switch 语句

? 介绍:switch 语句是一种多分支语句,常常用于多分支的情况。一个标准 switch 语句的组成:

case 语句项:后面接常量表达式(类型只能是整型和枚举类型)。

break 语句:用来跳出 switch 语句,实际效果是把语句列表划分为不同的部分。

default 子句:默认执行的语句,当所有 case 都无法与 switch 的值相匹配时执行。

? 注意事项:

1. casedefault 后面记得加 (冒号),而不是分号。

2. 在 switch 语句中可以出现if语句。

3. switch 后面必须是整型常量表达式。

4. 每个 switch 语句后面只能有一个 default

5. 不一定非要加 default,也可以不加。

? 建议:

1. 在最后一个 case 语句的后面也加上一条 break 语句,以防未来增添语句项时遗漏。

2. 建议在每个 switch 中都加入 default 子句,甚至在后边再加一个 break 都不过分。

? switch 用法演示:用户输入一个数字x,返回星期(eg. 1 >>> 星期一)

int main(void) {    int day = 0;    scanf("%d", &day);        switch (day) {        case 1:            printf("星期一/n");            break; // 跳出switch        case 2:            printf("星期二/n");            break;        case 3:            printf("星期三/n");            break;        case 4:            printf("星期四/n");            break;        case 5:            printf("星期五/n");            break;        case 6:            printf("星期六/n");            break;        case 7:            printf("星期日/n");            break;        default: // 默认执行的语句;            break;    }    return 0;}

? 多 case 同一个结果情况演示:输入1-5,输出 工作日;输入6-7,输出休息日;其他数字返回error

int main(void) {    int day = 0;    scanf("%d", &day);        switch (day) {        case 1:        case 2:        case 3:        case 4:        case 5:            printf("工作日/n");            break;        case 6:        case 7:            printf("休息日/n");            break; // 末尾加上break是个好习惯;        default:            printf("输入错误/n");            break; // 这里可以不加break,但是加上是个好习惯;            return 0;}

❓ 下列代码输出值是多少?

int main(void) {    int n = 1;    int m = 2;    switch(n) {        case 1:             m++;        case 2:             n++;        case 3:            switch(n) {                case 1:                     n++;                case 2:                     m++;                    n++;                    break;            }        case 4:             m++;            break;        default:            break;    }    printf("m = %d, n = %d/n", m, n);    return 0;}

? 答案:m = 5, n = 3

? 解析:因为n=1,所以进入switch后执行case1的语句m++,此时m=3,由于该语句项末尾没有break,继续向下流到case2的语句n++,此时n=2,又没有break,流向case3,case3中又嵌了一个switch(n),此时因n=2,执行内部switch的case2的语句m++和n++,此时m=4,n=3,后面有break,跳出内部switch,但是外部switch的case3后面依然没有break,所以流向case4,m++,此时m=5,后面终于有break了。运行下来后的结果为 m=5,n=3。

三、循环语句

0x00 while 循环

? 定义:当满足条件时进入循环,进入循环后,当条件不满足时,跳出循环。

? 注意事项:while 循环条件将会比循环体多执行一次。

while 循环中,当条件表达式成立时,才会执行循环体中语句,每次执行期间,都会对循环因子进行修改(否则就成为死循环),修改完成后如果 while 条件表达式成立,继续循环,如果不成立,循环结束。

? while死循环:表达式结果如果为非0,为真,循环就执行

int main(void) {    while(1)        printf("hehe/n");    return 0;}

? 运行结果如下:

? while 循环打印 1~10 的数字:

int main(void) {    int i = 1;    while(i<=10) {        printf("%d ", i);        i++;    }    return 0;}

? 运行结果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0x01 break 语句

? break 语句在 while 循环中的效果:

while 循环中,break 用于永久地终止循环。

int main(void) {    int i = 1;    while(i <= 10) {        if(5 == i) // i=5时停止循环;            break;        printf("%d ", i);        i++;    }    return 0;}

?  运行结果:1 2 3 4

0x02 continue 语句

? continue 语句:

int main(){    int i = 1;    while(i<=10) {        if(i==5) {            continue;  // 跳至判断部分;        }         printf("%d ", i);        i++;    }        return 0;}

? 运行结果: 1 2 3 4(程序会一直判断)

0x03 getchar 和 putchar

? getchar

从流(stream)或键盘上,读取一个字符。

返回值:如果正确,返回ASCII值;如果读取错误吗,返回 EOF(文件结束标志)。

? putchar:单纯的输出一个字符。

? getchar 使用方法演示: "输入什么就返回什么"

int main(void) {    int ch = getchar();    putchar(ch); // 输出一个字符;    return 0;}

? 运行结果:(假设输入a)  a

? getcharwhile 的结合: "一直从键盘上读取字符的程序"

int main(void) {    int ch = 0;    // ctrl+z - getchar 就读取结束;    while ( (ch = getchar()) != EOF ) {        putchar(ch);    }    return 0;}

❓ 如果想停止输入,怎么办?

? 解决方法: 输入 ctrl + z 可以使 getchar 结束读取。

? getchar 只打印数字:

int main(void) {    int ch = 0;    while( (ch=getchar()) != EOF ) {        if(ch<"0" || ch>"9") {            continue; // 发现不是数字,跳回判断部分,重新getchar;        }        putchar(ch);    }    return 0;}

? 清理缓冲区:用户输入密码后,让用户确认(Y/N)

int main(void) {    char password[20] = {0};    printf("请输入密码:>");    scanf("%s", password);    printf("请确认密码(Y/N) :>");    int ch = getchar();    if(ch == "Y") {        printf("确认成功/n");    } else {        printf("确认失败/n");    }    return 0; }

? 运行结果:(假设用户输入了123456;Y)确认失败

❓  为什么还没有让用户确认(Y/N)就显示确认失败了?

? 解析:输入函数并不是从键盘上读取,而是从缓冲区中读取内容的;键盘输入123456时敲下回车键,此时为 “123456/n”,这时scanf将123456取走,getchar读取到的就是“/n”了,因为“/n”不是Y,执行了else的结果,所以显示确认失败。

? 解决方案:在 scanf 后加上一个“读取 /n ”的 getchar()

int main(void) {    char password[20] = {0};    printf("请输入密码:>");    scanf("%s", password);    printf("请确认密码(Y/N) :>");    // 清刷缓冲区;    getchar()        int ch = getchar();    if(ch == "Y") {        printf("确认成功/n");    } else {        printf("确认失败/n");    }    return 0; }

? (假设用户输入了123456;Y)确认成功

? (假设用户输入了123 456;Y)确认失败

❓“用户输入了空格,确认Y,为什么显示确认失败?”

? 解析:刚才加入的一个getchar()处理掉了空格,导致后面“/n”没人管了;

? 解决方案:加入循环

int main(void) {    char password[20] = {0};    printf("请输入密码:>");    scanf("%s", password);    printf("请确认密码(Y/N) :>");    // 清理缓冲区的多个字符;    int tmp = 0;    while( (tmp = getchar()) != "/n" ) {        ;    }    int ch = getchar();    if(ch == "Y") {        printf("确认成功/n");    } else {        printf("确认失败/n");    }    return 0; }

? (假设用户输入了123 456;Y)确认成功

0x04 for 循环

? 定义:

① 表达式1:初始化部分,用于初始化循环变量。

② 表达式2:条件判断部分,用于判断循环终止。

③ 表达式3:调整部分,用于循环条件的调整。

? 注意事项:

① 为了防止for循环失去控制,禁止在for循环体内修改循环变量。

② for循环内的表达式可以省略,但是得注意。

? 建议:

① 建议使用“左闭区间,右开区间”的写法:

for( i=0; i<10; i++ ) 左闭,右开区间 ✅for( i=0; i<=9; i++ ) 左右都是闭区间 ❎

② 不要在for循环体内修改循环变量,防止for循环失去控制。

? for 的使用方法演示

① 利用 while 循环打印1~10数字:

int main(void) {    int i = 1; // 初始化    while(i<=10) { //判断部分        printf("%d ", i);        i++; // 调整部分    }    return 0;} 

? 运行结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

② 利用 for 循环打印1~10数字:

int main(void) {    int i = 0;    for(i=1; i<=10; i++) {        printf("%d ", i);    }    return 0;}

? 运行结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

? break 语句在 for 循环中的效果:

int main(void) {    int i = 0;    for(i=1; i<=10; i++) {        if(i==5) {    // 当i==5时;            break;    // 直接跳出循环;        }        printf("%d ", i);    }}

? 运行结果:1 2 3 4

❓  什么没有打印5?

? 解析:因为当 i==5 时,break 跳出了循环,循环中 break 之后的语句全都不再执行,printf 位于 break 之后,所以5自然不会被打印出来;

? continuefor 循环中的效果

if 中的 continue 会陷入死循环,但是在 for 中并不会:

int main(void) {    int i = 0;    for(i=1; i<=10; i++) {        if(i == 5)            continue; // 跳至调整部分(i++);        printf("%d ", i);    }}

? 运行结果:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

❓  这里为什么又没打印 5?

? 解析:因为当 i==5 时,continue 跳至调整部分,此时 i++,i 为6。同上,所以5自然不会被打印。i 为6时,if 不成立,继续打印,最终结果为 1 2 3 4 6 7 8 9 10(跳过了5的打印);

? for 循环体内修改循环变量的后果:

int main(void) {    int i = 0;    for (i=0; i<10; i++) {        if (i = 5) {            printf("haha/n");        }        printf("hehe/n");    }    return 0;}

?   hehehahahehehaha…… ?死循环

0x05 for 循环的嵌套

? 定义:

for 循环是允许嵌套的;

② 外部的 for 循环称为外部循环,内部的 for 循环称为内部循环;

? for 嵌套的演示:

int main(void) {    int i = 0;    int j = 0;    for (i=0; i<10; i++) {        for (j=0; j<10; j++) {            printf("hehe/n");        }    }    // 10x10 == 100    return 0;}

? (打印了100个hehe)

0x06 for 循环的省略

? for 循环的省略:

for 循环的 "初始化、判断部分、调整部分" 都可以省略。

② 判断部分的省略 - 判断部分恒为真 - 死循环 ?。

③ 如果不是非常熟练,建议不要省略。

? 判断部分的省略:

int main(void) {    // 判断部分恒为真 - 死循环    for(;;) {        printf("hehe/n");    }    return 0;}

? hehehehehehe…… ?死循环

? 省略带来的弊端

假设我们希望下列代码能打印 9 个呵呵:

int main(void) {    int i = 0;    int j = 0;    for(; i<3; i++) {        for(; j<3; j++) {            printf("hehe/n");        }    }    return 0;}

?  运行结果:hehe hehe hehe (只打印了3个)

? 解析:因为 i=0,内部 for 打印了3次 hehe,此时 j=3,这时 i++,j因为没有初始化,所以此时 j仍然是3,而判断部分要求 j<3,自然就不再打印了,程序结束。

❓ 请问要循环多少次?

int main(void) {    int i = 0;    int k = 0;    int count = 0;    for(i=0,k=0; k=0; i++,k++) {        k++;        count++;    }    printf("count:%d", count);        return 0;}

? 答案:count = 0,一共循环0次。

? 解析:判断部分 k=0,赋值为 0 时为假,所以一次都不会循环。

0x07 do...while 循环

? 定义:在检查 while() 条件是否为真之前,该循环首先会执行一次 do{} 之内的语句,然后在 while() 内检查条件是否为真,如果条件为真,就会重复 do...while 这个循环,直至 while() 为假。

? 注意事项:

do...while 循环的特点:循环体至少执行一次。

do...while 的使用场景有限,所以不是经常使用。

③ 简单地说就是:不管条件成立与否,先执行一次循环,再判断条件是否正确。

? do...while 使用方法演示:

int main(void) {    int i = 1;    do {        printf("%d ", i);        i++;    } while(i<=10);        return 0;}

? 运行结果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

? break 语句在 do...while 循环中的效果:

int main(void) {    int i = 1;    do {        if(i==5) {            break;        }        printf("%d ", i);        i++;    } while(i<10);        return 0;}

? 运行结果:1 2 3 4

? continue 语句在 do...while 循环中的效果:

int main(void) {    int i = 1;    do {           if(i == 5)            continue;        printf("%d ", i);        i++;    }    while(i<=10);        return 0;}

0x08 goto 语句

? C语言中提供了可以随意滥用的 goto 语句和标记跳转的标号。最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构的处理过程。

“ goto 语句存在着争议”

1. goto 语句确实有害,应当尽量避免。

2. 理论上讲goto语句是没有必要的,实践中没有goto语句也可以很容易的写出代码。

3. 完全避免使用 goto 语句也并非是个明智的方法,有些地方使用 goto 语句,会使程序流程 更清楚、效率更高。

? 注意事项:goto 语句只能在一个函数内跳转。

? 可以考虑使用 goto 的情形:

for(...) {    for(...) {        for(...) {            // HOW TO ESCAPE?        }    }}

? 体会 goto 语句的特点:

int main(void) {flag:    printf("hehe/n");    printf("haha/n");    goto flag;    return 0;}

 ? hehehahahehehaha (? 死循环)

? goto实战:一个关机程序

C语言提供的用于执行系统命令的函数:system()

关机指令:shutdown -s -t 60 (60秒后关机)

取消关机:shutdown -a

#include #include #include int main(void) {    char input[20] = {0}; // 存放输入的信息;    system("shutdown -s -t 60"); // 关机指令;    printf("[系统提示] 计算机将在一分钟后关机 (取消指令:/cancel) /n");    again:    printf("C://Users//Admin> ");    scanf("%s", &input);    if(strcmp(input, "/cancel") == 0) {        system("shutdown -a"); // 取消关机;        printf("[系统提示] 已取消。/n");    } else {        printf(""%s" 不是内部或外部命令,未知指令。/n", input);        printf("/n");        goto again;    }     return 0;}

练习题:


参考文献 / 资料

Microsoft. MSDN(Microsoft Developer Network)[EB/OL]. []. .

百度百科[EB/OL]. []. https://baike.baidu.com/.

比特科技. C语言基础[EB/OL]. 2021[2021.8.31]. .

本章完。

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