本文主要是介绍最最最详细的C语言教程笔记零起步（7）进阶必备 同笔者一起学习，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
C语言教程笔记
- 十五. 分支结构
- 1. 控制流
- 2. C语言中的分支流程
- 3. else关键词
- 4. 复合语句
- 5. 请不要在if或else后面加分号
- 6. 嵌套if
- 7. 避免无效的流程
- 8. 省略花括号
- 9. 条件运算符
- 十六. 循环结构
- 1. 高斯求和
- 2. while循环
- 3. C语言中的真与假
- 4. 正确有限次数循环的3个条件
- 5. for循环
- 6. 请不要在while或for后面加分号
- 7. do while循环
- 8. 循环嵌套
十五. 分支结构
1. 控制流
一个完整的程序控制流包含下面三种控制流：
- 顺序流程
- 分支流程
- 循环流程
我们之前看过的程序都是顺序流程的。顺序流程至上而下，依次执行。
2. C语言中的分支流程
if (测试条件)
条件为真的流程
把输入的整数的变量命名为x，那么x应该满足条件 2<=x<=10 。将条件填入if语句中测试条件的括号内。
if (2<=x<=10)
printf("yes\n");
这样的写法是不正确的。
例如，x的值为1。子表达式 2 <= 1 为假，即表达式结果为0。C语言中在计算表达式结果时，会使用0表示假，1表示真。 接着计算表达式， 0 <= 10 。条件满足，表达式结果为1。if的测试条件结果为1，即真。那么它将输出yes。
很显然，条件被写错了。我们的本意是要让子表达式 2 <= x 与 x <= 10 同时成立。因此，需要在两个表达式中间加上逻辑运算符与&&。
if (2<=x && x<=10)
printf("yes\n");
当x为0时，子表达式 2 <= 0 为假，子表达式 0 <= 10 为真。整个表达式为假。
当x为5时，子表达式 2 <= 5 为真，子表达式 5 <= 10 为真。整个表达式为真。
完整代码如下：
#include <stdio.h>int main()
{int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10) printf("Yes\n"); return 0;
}
3. else关键词
现在我们将需求修改一下： 要求我们输入一个整数。如果这个数值在2到10之间，那么输出yes，否则输出no。
我们将代码修改如下：
#include <stdio.h>int main()
{ int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10) printf("Yes\n"); printf("No\n"); return 0;
}
我们再后面加上了一行语句，用于输出no。但是这样有个问题，无论测试条件是否满足，都会输出no。 我们只想要在测试条件不满足的时候输出no。应该怎样修改呢？
这时候就需要else关键词了。
if (测试条件) 条件为真的流程 else 条件为假的流程
#include <stdio.h>int main()
{ int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10) printf("Yes\n"); else printf("No\n"); return 0;
}
4. 复合语句
if和else关键词只对它后面一条语句产生效果，并且if和else之间仅允许有一条语句。
如果我们将printf依次打印一个字符，那么if以及else将和它后面第一条语句配对。
#include <stdio.h>int main()
{int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10) printf("Y"); printf("e"); printf("s"); printf("\n"); else printf("N"); printf("o"); printf("\n"); return 0;
}
这时将变成如下的奇怪流程，且由于if与else之间有多条语句，而无法编译成功。
if (测试条件) 条件为真的流程 printf("E"); printf("S"); printf("\n"); else 条件为假的流程 printf("O");
如果要使用多条语句，我们需要使用花括号将其包含起来，让它们组成复合语句。
我们将代码修改如下：
if (测试条件)
{ 条件为真的流程1 条件为真的流程2 ...
}
else
{ 条件为假的流程1 条件为假的流程2 ...
}
我们将代码修改如下：
#include <stdio.h>int main()
{int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10) { printf("Y"); printf("e"); printf("s"); printf("\n");} else { printf("N"); printf("o"); printf("\n"); } return 0;
}
5. 请不要在if或else后面加分号
初学者很容易出现的一个问题，就是认为if的测试条件或else也要以分号结尾。
如下面所示的，在if和else后都加了分号。
#include <stdio.h>int main()
{ int x; scanf("%d", &x); if (2<=x && x<=10); // 这里加了分号 printf("Yes\n"); else; // 这里加了分号 printf("No\n"); return 0;
}
if与else将会对其后第一条语句产生影响，而单纯的一个分号将构成空语句。 这时将变成如下的奇怪流 程，且无法编译成功。
if (测试条件)条件为真的流程（空语句）
printf("Yes");
else 条件为假的流程（空语句）
printf("No");
6. 嵌套if
我们再修改一下需求：
要求我们输入一个整数。如果这个数值小于2，则输出Left。如果数值在2到10之间，则输出In。如果数值大于10，则输出Right。
x < 2， 输出Left
2 <= x <= 10，输出In。
x > 10，输出Right。
我们观察一下流程图，第一个分支流程中，嵌套了另外的分支流程。
if (小于2)
{
输出Left
}
else
{ if (2到10之间) { 输出In } else { if(大于10) { 输出Right } } }
事实上，我们可以发现大于10这个分支可以省略掉。由于测试条件是互斥的，如果一个数值即不小于 2，又不在2到10之间，那么它必然大于10。
完整代码如下：
if (小于2)
{输出Left
} else
{if (2到10之间) { 输出In } else { 输出Right }
}
完整代码如下：
#include <stdio.h>int main()
{ int x; scanf("%d", &x); if (x < 2) { printf("Left\n"); } else { if (2<=x && x<=10) { printf("In\n"); } else { printf("Right\n"); } } return 0;
}
7. 避免无效的流程
我们考虑一下将程序写成下面这样可以吗？
#include <stdio.h>int main()
{ int x;scanf("%d", &x); if (x < 2) { printf("Left\n"); } if (2<=x && x<=10) { printf("In\n"); } if (x > 10) { printf("Right\n"); } return 0;
}
这样虽然结果上没有问题。但是，在最坏情况下，x满足小于2的条件，并完成了输出。那么程序没必要在继续测试后面的条件了。由于我们的测试条件具有互斥性，只要一个测试条件中满足了，就可以输出并结束了。
8. 省略花括号
if语句由复合语句构成，但是整个if结构仍然被看做一条语句。我们可以省略包括它的一对花括号，将代码写成如下形式。else后面直接跟一条if语句。
#include <stdio.h>int main()
{ int x; scanf("%d", &x); if (x < 2) { printf("Left\n"); } else if (2<=x && x<=10) { printf("In\n"); } else { printf("Right\n"); } return 0; }
接下来，我们再看一个更复杂的例子。这个例子里面将有更多的分支。
输入一个学生的分数x
x < 60，输出不及格
60 <= x < 70，输出及格
70 <= x < 80，输出一般
80 <= x < 90，输出良好
90 <= x <= 100，输出优秀
if (x < 60)
{ printf("不及格"\n);
}
else
{
if (x >= 60 && x < 70)
{ printf("及格"\n);
}
else
{
if (x >= 70 && x < 80)
{ printf("一般"\n);
}
else
{
if (x >= 80 && x < 90)
{ printf("良好"\n);
}
else
{ printf("优秀"\n);
}
}
}
}
上面代码中的嵌套层次较多，花括号层层叠叠，不易理解。 这时，就可以体现省略嵌套花括号的if else形式的优势了。 我们可以将代码简化成如下形式：
if (x < 60)
{ printf("不及格"\n);
}
else if (x >= 60 && x < 70)
{ printf("及格"\n);
}
else if (x >= 70 && x < 80)
{ printf("一般"\n);
}
else if (x >= 80 && x < 90)
{ printf("良好"\n);
}
else
{printf("优秀"\n);
}
是不是更加清晰明了了呢？
9. 条件运算符
C语言中提供条件表达式作为if else语句的一种便捷形式。
char x, c;
if (x >= 10)
{
c = 'Y';
}
else
{
c = 'N';
}
可以被写作如下形式：
char x, c;
c = x >= 10 ? 'Y' : 'N';
条件表达式的范式如下：
测试条件 ? 表达式1 : 表达式2;
条件表达式的表达式结果为：
- 若测试条件为真，那么条件表达式结果为表达式1的结果。
- 若测试条件为假，那么条件表达式结果为表达式2的结果。
回到例子当中，表达式 x >= 10 ? ‘Y’ : ‘N’ 的测试条件为表达式 x >= 10 。
若 x >= 10 为真，那么整个表达式的结果为’Y’。
若 x >= 10 为假，那么整个表达式的结果为’N’。
条件表达式有3个运算对象，是C语言中唯一一个三元运算符。
十六. 循环结构
一个完整的程序控制流包含下面三种控制流：
- 顺序流程
- 分支流程
- 循环流程
1. 高斯求和
现在有一个需求： 计算1 + 2 + 3 + 4 … + 99 + 100 = ?
使用高斯求和公式轻松得计算其结果。 (首项 + 末项) x 项数 / 2
(1 + 100) x 100 / 2 = 5050 现在来验证一下求和公式计算的是不是准确的吧。让计算机用最原始的办法一项一项累加起来，一直从1累加到100。
首先，先准备一个变量 sum 值为0，用来存放每一次累加的结果。
i 从1开始，计算 i + sum ，将结果赋值给 sum 。此时， sum 为1 + 0。
i 自增1，为2。再次计算 i + sum ，将结果赋值给 sum 。此时， sum 为2 + 1 + 0。
i 自增1，为3。再次计算 i + sum ，将结果赋值给 sum 。此时， sum 为3 + 2 + 1 + 0。
i 自增1，为4。再次计算 i + sum ，将结果赋值给 sum 。此时， sum 为4 + 3 + 2 + 1 + 0。
直到 i 为101，停止循环。输出 sum 的结果。
2. while循环
C语言中， while 语句可以实现循环。
while(测试条件) 循环行为
和 if 一样， while 也仅对其后一条语句产生效果。如果要循环多条语句，请使用花括号将它们组合成 一条复合语句。
while(测试条件) { 循环行为1 循环行为2 循环行为3 … }
使用 while 语句来尝试实现一下上面的求和过程。
#include <stdio.h>int main() { int i = 1, sum = 0; while(i <= 100) { sum = i + sum; i++; } printf("%d %d\n", i, sum); return 0;
}
int i = 1, sum = 0; 声明变量 i ， sum 。并初始化为1和0。
while语句的测试条件为 i <= 100 ，只要i在1到100的区间内，表达式为真，都能进入循环。
循环内，计算i + sum，将结果赋值给sum，并且i每次将自增1。
i 为1时，表达式 1 <= 100 为真，可以进入循环。 sum 的值为1 + 0。i变为2。
i 为2时，表达式 2 <= 100 为真，可以进入循环。 sum 的值为2 + (1 + 0)。i变为3。
i 为3时，表达式 3 <= 100 为真，可以进入循环。 sum 的值为3 + (2 + 1 + 0)。i变为4。
直到i的值为101，表达式 101 <= 100 为假，测试条件不成立，停止循环。
3. C语言中的真与假
在表达式求值过程中： 真将用1表示，假将用0表示。
那么如果我们故意将测试条件结果改为1或0以外的数值呢？
#include <stdio.h>int main() { while(2) { printf("Hello"); } return 0;
}
while将2看做了真，并且进行无限次数的循环。
在C语言中：非零即为真。 如果你的程序陷入了死循环，或者你想打断程序的执行，可以按组合键 Ctrl + C 让程序停止运行。
4. 正确有限次数循环的3个条件
#include <stdio.h>int main() { int i = 1, sum = 0; while(i <= 100) { sum = i + sum; i++; } printf("%d %d\n", i, sum); return 0;
}
在上面的求和代码中，首先将计数器 i 设置为1。
接着， i 与一个有限值比较为循环条件。 并且，每一次循环计数器将改变。
这3个条件让循环运行特定的次数并在正确时候退出：
- 开始时，为计数器设置初始值。
- 计数器与一个有限值比较作为循环条件。
- 更新计数器。
这3个条件对应代码中的：
- int i = 1;
- i <= 100;
- i++;
若不正确设置计数器初始值，将循环错误的次数。 循环条件设置错误，将无法开始循环或无法结束循环。 不更新计数器将无法结束循环。
5. for循环
for 关键词，提供另一种紧凑的循环写法。我们将上面的求和代码，用 for 循环改写。
#include <stdio.h>int main() { int i, sum = 0; for(i = 1; i <= 100; i++) { sum = i + sum; } printf("%d %d\n", i, sum); return 0;
}
for 循环的结构如下：
for (计数器设置初始值; 循环条件; 计数器更新) 循环行为
和 while 一样， for 也仅对其后一条语句产生效果。如果要循环多条语句，请使用花括号将它们组合成 一条符合语句。
for (计数器设置初始值; 循环条件; 计数器更新)
{
循环行为1
循环行为2
循环行为3
…
}
for 循环中的计数器设置初始值仅在开始时执行一次。 运行完一次所有的循环行为后，将执行一次计数器更新。 循环条件成立将进入循环，否则将结束循环。
若 i 仅作为计数器使用，并在循环结束后，并不关心 i 的值。可以将 i 放在计数器初始化时声明。
#include <stdio.h> int main() { int sum = 0; for(int i = 1; i <= 100; i++) { sum = i + sum; } printf("%d\n", sum); return 0;
}
这样 i 仅仅在循环体内有效，结束循环后， i 将失效。 再举一个简单的例子，我们用 for 循环来打印0-100内的所有偶数。
#include <stdio.h> int main() { for(int i = 0; i <= 100; i = i + 2) { printf("%d ", i); } return 0;
}
值得注意的是， for 循环括号内的3个部分，都是可以写在别的地方的。
1.计数器初始化为空
#include <stdio.h>int main() { int i = 0; // 在这初始化计数器 for(; i <= 100; i = i + 2) { printf("%d ", i); } return 0;
}
2.计数器更新为空
#include <stdio.h>int main() { for(int i = 0; i <= 100; ) { printf("%d ", i); i = i + 2; // 在这更新计数器 } return 0;
}
3.循环条件为空，这将导致死循环
#include <stdio.h>int main() { for(; i <= 100; i = i + 2) { printf("%d ", i); } return 0;
}
如果仅仅想写一个死循环，可以将3个条件都不写。或者写一个永远为真的表达式。 以下3个均为死循环。但是while循环不能省略循环条件。
for(;;) 循环行为
for(;100;) 循环行为
while(100) 循环行为
6. 请不要在while或for后面加分号
初学者很容易出现的一个问题，就是认为 while 的循环条件或 for 也要以分号结尾。
for(int i = 0;i <= 100; i++);
循环行为1
while(i <= 100);
循环行为2
while 和 for 将会对其后第一条语句产生影响，而单纯的一个分号将构成空语句。
这时虽然可以编译成功，但是每次循环仅执行了空语句。而循环结束后，才会执行一次循环行为。
7. do while循环
除了 while ，C语言还提供了 do while 循环。
while 循环将在循环进入时，检查循环条件是否满足。若不满足，则一次都不执行。
do while 将先执行一次循环行为，再检查循环条件。至少会执行一次循环条件。
do while的范式：
do循环行为
while(循环条件); // 注意do while有分号结尾
do
{ 循环行为1 循环行为2 循环行为3 ... }
while(循环条件); // 注意do while有分号结尾
请注意，do while需要有分号结尾。
下面这段代码会让你先输入一个数，如果不是一个正数或0。它会一直让你输入，直到你输入了正数或0 为止。
#include <stdio.h>int main() { int x; do { scanf("%d", &x); }while(x < 0); printf("%d\n", x); return 0;
}
8. 循环嵌套
#include <stdio.h>int main() { for (char c = 'A'; c <= 'E'; c++) { for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%c%d ", c, i); } printf("\n"); } return 0;
}
外层循环将从字母’A’到’E’。
内层循环将从数字0到9。
外层循环计数器初始值为’A’。进入循环后，将开始内层循环从0到9，打印的结果为A0到A9。这时，内 层循环执行完毕，输出换行。外层循环计数器更新为’B’。再次重复上述过程。
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