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第 7 章 C控制语句：分支和跳转

第七章 分支和跳转控制语句

👉【复习题】【编程练习题】

1. if、if...else语句

if语句被称为分支语句（Branching statement）或选择语句（selection statement）。

1.1 if和if...else常见形式

一般形式1

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if(expression)
    statement
// 如果expression为真，则执行statement部分。

一般形式2

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if(expression)
    statement01
else
    statement02

// 如果expression为真，执行statement01部分，否则，执行statement02部分。

一般形式03

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if(expression01)
    statement01
else if(expression02)
    statement02
else
    statement03

// 如果expression01为真，执行statement01部分；如果expression02为真，执行statement02部分，否则，直接执行statement03部分。

1.2 关于多层嵌套问题的注意点

在多层嵌套里面，多注意if与else与谁配对问题。

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。

注意点：要缩进的statement语句部分，可以是一条简单句或者是复杂语句。

对于简单语句，不需要加花括号，如果语句太长，使用花括号，来提高代码的可读性。

1.3 ctype.h头文件的字符测试函数

函数名 如果是下列参数时，返回值为真
islower() 小写字母
isupper() 大写字母
isalpha() 字母
isalnum() 字母或十进制数字
iscntrl() 控制字符
isprint() 可打印字符(包含空格)
isgraph（) 可打印字符（不包含空格）
isdigit() 十进制数
isxdigit() 十六进制的数
isblank() 标准空白字符（“空格”，'\t'）
isspace（) 空位字符（空格，换行符(\n),换页符(\t),\v,\r,\f）
ispunct（） isspace()和isalnum()返回false的可打印字符
tolower() 大写变小写
toupper() 小写变大写

1.4 ctype.h头文件的字符映射函数

函数名 行为
tolower() 如果参数是大写字符，该函数返回小写字符，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

1.5 经典例子：统计单词

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#include<stdio.h>
#include<ctype.h> // 为isspace()函数提供原型
#include<stdbool.h> // 为bool、true、false提供定义
#define STOP '!'

int main(void)
{
    char c;  // 读入字符
    char prev; // 读入的前一个字符
    long n_chars = 0L; // 字符数
    int n_lines = 0; // 行数
    int n_words = 0; // 单词数
    int p_lines = 0; // 不完整的行数
    bool inword = false; // 如果c在单词中，inword等于true

    printf("请输入你要分析的文本(输入!就停止)：");
    prev = '\n';
    while((c=getchar())!=STOP)
    {
        n_chars++; // 统计字符
        if(c == '\n')
            n_lines ++; //统计行数
        if(!isspace(c)&&!inword)
        {
            inword = true; // 开始一个新的单词
            n_words++; //统计单词
        }
        if(isspace(c)&&inword)
            inword = false; // 打到单词的末尾
        prev = 0; // 保存字符的值
    }    
    if(prev != '\n')
        p_lines = 1;
    printf("一共 %ld 个字符，一共 %d 个单词 ，一共 %d 行",n_chars,n_words,n_lines);

    printf("partial lines = %d \n",p_lines);

    return 0;
}

2. 逻辑运算符

逻辑运算符的运算对象通常是关系表达式。

!运算符只需要一个运算对象，其他的两个逻辑运算符都需要两个运算对象，左右两侧各一个。

2.1 三个运算符

逻辑运算符 含义 解释说明 iso646.h头文件中拼写
&& 与 两个为真，则为真 and
\|\| 或 其中之一为真，即可为真 or
! 非 非真即假，反之亦然 not

2.2 优先级问题

逻辑运算符的优先级比关系运算符的优先级低。

!运算符的优先级高，比乘法运算符还高，与递增运算符的优先级相同，只比圆括号的优先级低。

&&运算符的优先级比||运算符高，两者的优先级比关系运算符低，比赋值运算符高。

2.3 求值顺序

逻辑表达式的求值顺序都是从左往右，一旦发现有使得整个表达式为假的，立即停止求值。

3. 条件运算符：?:

C提供了条件表达式（conditional expression）作为表达if else 语句的一种便捷方式，表达式使用：?:条件运算符。

运算符分为两部分，需要3个运算对象。也就是所谓的三元运算符，也是C语言中的唯一的三元运算符。

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x = (y<0) ? -y : y;

//  = 和 ; 之间的内容是条件表达式，语句的意思：如果y小于0，那么 x = -y；否则x = y。
if else表达式为：

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if(y<0)
    x = -y;
else
    x = y;

通用的语法格式: 

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expression01 ? expression02 : expression03;

// 如果expression01为真（非0），整个条件表达式的值与expression02的值相同，expression01为假（0），表达式的值与expression03的值相同。
min = (a < b) ? b : a; // 如果a小于b，将min设置为b，否则，设置为a。

4. continue语句和break语句

4.1 continue语句

执行continue语句时，会跳过本次迭代的剩余部分，并开始 重新一轮的迭代。

使用continue的好处：减少主语句组中的一级缩进。语句多层嵌套时，简洁的格式提高了代码的可读性。

continue还可用作占位符。

4.2 break语句

break语句不是跳至执行下一轮循环，而是导致退出当前循环。

和continue一样，如果使用break使得代码复杂，就不要使用break语句。

5. switch语句和break语句

switch语句一般应用于多重选择，当然，也可以用if else的多重嵌套来完成。

5.1 一般语法格式

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switch(expression)
{
    case lable01:
        statement01;
        break;
    case lable02:
        statement01;
        break;
    default: 
        statement03;
}

5.2 对语法格式的解释说明

可以是多个标签语句，default语句是可选的。

程序根据expression的值来跳转到相应的case标签位置，然后执行剩下的所有的语句，除非到break语句进行重新定向。

expression 和 case 标签 都必须是整数值（包括char类型）。

标签必须是常量 或完全由常量组成的表达式。

如果case标签与expression的值匹配，控制则转至标有default的语句（存在该语句的话），否则，直接转至执行紧跟switch语句后面的语句。

6. goto语句

goto语句使得程序控制跳转至相应的标签语句，冒号 用于分隔标签 和 标签语句。

标签名遵循变量命名规则，标签语句可以出现在goto的前面或者是后面。

6.1 goto语句的形式

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goto label;
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label:statement

6.2 goto语句问题

⚠️建议：谨慎使用，或根本不用。

goto语句有两部分：goto和标签名。标签的命名规则遵循变量命名规则。

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goto: part2;

// 该程序语句要能够完全运行，函数还必须包含另一条标注为 part2 的语句。

part2: printf("函数语句\n");

6.3 为什么要避免goto语句？

原则是，C语言程序中不使用goto语句。

break和continue语句是goto的特殊形式，使用break和continue的好处：名称已经确定其用法，这些语句不使用标签，不用担心把标签放错位置导致的危险。