c语言中switch语句流程图_零基础学C语言——预编译

这是一个C语言系列文章&＃xff0c;如果是初学者的话&＃xff0c;建议先行阅读之前的文章。笔者也会按照章节顺序发布。

本篇详细讲解循环结构与控制结构。对于每一种编程语言来说&＃xff0c;这都是必不可少的结构。

循环结构

循环结构是为了简化重复工作而给出一种语句。

前面函数一文中曾提及&＃xff0c;函数是对一种功能的封装&＃xff0c;以便日后直接使用这种功能。看似都是简化重复工作&＃xff0c;但它们之间并非替代关系。

例如有一个需求&＃xff1a;向文件中写入一千万行相同数据。

未学习循环时&＃xff0c;只有将写数据函数在代码文件中写一千万行来完成。

这样的代码...

编辑代码极慢&＃xff0c;且生成的二进制文件相较于同功能使用循环的代码来说要大很多&＃xff08;一千万个call指令&＃xff09;。

然而利用循环&＃xff0c;上述的需求三行代码即可搞定。

来简单看看循环结构的执行流程&＃xff1a;

循环结构流程图

通常&＃xff0c;程序执行到循环结构时会先判断循环条件是否满足&＃xff0c;满足循环条件&＃xff0c;则进入循环内部执行相应语句&＃xff08;上例的调用写文件函数&＃xff09;&＃xff0c;然后继续判断循环条件&＃xff08;是否不足一千万次&＃xff09;是否满足&＃xff0c;如此往复&＃xff0c;直至循环条件不满足时&＃xff0c;跳出循环。

在C语言中有三种循环结构&＃xff1a;

• while
• do-while
• for

while

while语句的一般形式如下&＃xff1a;

while (循环条件) { ...//循环内的语句}//如果循环内只有一条语句&＃xff0c;也可省略大括号&＃xff0c;其实{}及其内部语句这个整体也可以看作为一个语句&＃xff0c;叫块语句while (循环条件) ...;//某一条语句

关于大括号{}形成的块语句&＃xff0c;我将在后续作用域相关的文章中提及。

例如&＃xff1a;

do-while

我们先看下do-while的一般形式&＃xff1a;

do-while与while的差别在于&＃xff0c;循环条件的检查是前置还是后置。

while的执行流程与上面的流程图一致&＃xff0c;即先验证循环条件是否满足&＃xff0c;满足则进入循环。

而do-while则是先执行循环内语句&＃xff0c;然后检查循环条件&＃xff0c;满足循环条件则继续执行循环内语句&＃xff0c;如此往复&＃xff0c;直至循环条件不满足时退出循环。

for

先看一下for循环结构的一般形式&＃xff1a;

for (表达式1;表达式2;表达式3) { ...//循环内语句}//如果循环内只有一条语句&＃xff0c;可省略大括号for (表达式1;表达式2;表达式3) ...;//某一条语句

for循环中三个表达式均可以根据需求给出或者省写。三个表达式的含义如下&＃xff1a;

• 表达式1——循环的前置处理&＃xff0c;即在检查循环条件前被执行&＃xff0c;一般都是用来初始化循环条件相关的变量
• 表达式2——循环条件&＃xff0c;每一轮执行循环内语句前都要验证表达式2的值是否为真&＃xff0c;为真则执行循环内语句
• 表达式3——循环后置处理&＃xff0c;每一轮循环内语句执行后&＃xff0c;在检测循环条件&＃xff08;表达式2&＃xff09;前被执行&＃xff0c;一般用于修改循环条件相关的变量值

看个例子&＃xff1a;

这个例子中&＃xff0c;利用for循环让程序执行10次printf函数的调用&＃xff0c;而printf将会在终端打印每一次循环时i的值。再来看几个例子&＃xff1a;

这两个例子的功能与上一个代码区的代码功能完全一样&＃xff0c;只是for循环结构写法略有不同而已。

控制结构

控制结构是用来对程序执行流程进行控制的&＃xff0c;例如满足什么条件执行哪些语句。

看一下控制结构的一般流程&＃xff1a;

控制结构流程图
程序进入控制结构后一般先进行条件判断&＃xff0c;如果满足条件则执行一段语句&＃xff0c;如果不满足条件则不执行语句或执行另一段语句。这类流程一般称为分支结构。除却分支结构外&＃xff0c;流程控制还包含一些其他功能。
在C语言中&＃xff0c;流程控制包含如下内容&＃xff1a;

• if-else
• switch
• break
• continue
• goto

if-else
这是最典型的分支结构&＃xff0c;其形式非常直观。
假设我们定义了如下两个变量&＃xff1a;
int a &＃61; 90, b &＃61; 80;
我希望a>b时向终端输出a的值&＃xff0c;那么代码可以写成&＃xff1a;
if (a > b) { printf("%dn", a);}
如果同时我希望a<&＃61;b时&＃xff0c;输出b的值呢&＃xff1f;
if (a > b) { printf("%dn", a);} else { printf("%dn", b);}
if-else语句的一般形式&＃xff1a;
if (判断条件) { ...//条件成立时的一段语句} else { ...//条件不成立时的一段语句}
其中&＃xff0c;如果{}中只有一条语句&＃xff0c;那么大括号可以省写。
if-else也可以嵌套&＃xff0c;看下面这个例子&＃xff1a;
if (a > b) { if (a-b > 10) { //潜入if判断&＃xff0c;a-b的值大于10则调用printf printf("%dn", a-b);//打印a-b的值 }} else { if (a%b &＃61;&＃61; 1) { //此处大括号不可省写&＃xff0c;因为内部包含多于1条语句 a &＃61; 100; printf("%dn", a%b); } else //此处大括号可以省写&＃xff0c;因为只有一条函数调用语句 printf("%dn", b);}
如果我对a - b的结果有多种处理时&＃xff0c;除了上述的嵌套&＃xff0c;还可以怎么写呢&＃xff1f;
if (a-b &＃61;&＃61; 10) { printf("%dn", a);} else if (a-b &＃61;&＃61; 9) { printf("%dn", b);} else if (a-b &＃61;&＃61; 8) { printf("%dn", a);} else { printf("%dn", b);}
这里其实也是嵌套&＃xff0c;因为else后跟的是一条if语句&＃xff0c;因此大括号省略。将if直接写在else后&＃xff0c;代码读起来更容易理解。switch
如果上例中的分支条件有很多的话&＃xff0c;则会写出一长串if-else&＃xff0c;这样的代码会很蠢笨&＃xff0c;有没有更优雅的写法呢&＃xff1f;来一起看看switch吧&＃xff0c;重写上面a-b的例子&＃xff1a;
switch (a-b) { case 10: printf("%dn", a); break; case 9: printf("%dn", b); break; case 8: printf("%dn", a); break; default: printf("%dn", b); break;}
这段代码的含义与上面的if-else版本的完全一样&＃xff0c;但这样看着是不是更简洁一些&＃xff1f;
来看下switch的一般形式&＃xff1a;
switch (表达式) { case 数值1: ...//一些语句 case 数值2: { ...//一些语句 } ... default: ...//一些语句}表达式的值的数据类型必须为基本数据类型&＃xff0c;且不能为指针类型。上例中&＃xff0c;表达式a-b的值为整型。
switch中对每个分支做的都是等值判断。case关键字后跟的数值&＃xff0c;这些数值的数据类型都必须是基本数据类型&＃xff0c;且不能为指针类型。
上面的例子中用到了break&＃xff0c;我们马上就会说到。break本是用来跳出循环的&＃xff0c;但也可用于switch结构中。如果a-b的例子&＃xff08;a&＃61;90, b&＃61;80&＃xff09;中不加入break&＃xff0c;那么终端输出结果就会是&＃xff1a;
90809080
即&＃xff0c;会从第一个满足等值匹配的case处执行其中语句&＃xff0c;并在下一个case处不进行等值判断&＃xff0c;直接执行其中语句&＃xff0c;如此直至switch中的后续分支都被执行完。
此外&＃xff0c;case后可以写{}也可不写&＃xff0c;但这两者的差别并不是在于case中语句数量&＃xff0c;而是是否可以定义新的变量。
switch (a - b) { case 10: int c &＃61; a - b; break; default: break;}
这样的写法是不符合语法的&＃xff0c;case内如果不加{}&＃xff0c;则不允许定义变量。如果一定要定义&＃xff0c;可以如下写&＃xff1a;
switch (a - b) { case 10: { int c &＃61; a - b; break; } default: break;}break
在switch中提到过&＃xff0c;break是用来跳出循环的&＃xff0c;我们举个例子&＃xff1a;
int i;for (i &＃61; 0; i <10; &＃43;&＃43;i) { if (i % 10 &＃61;&＃61; 3) break;}
这段代码利用for循环结构做10次循环&＃xff0c;但是我希望在第4次循环&＃xff08;i&＃61;3&＃xff09;时退出循环。我们可以利用if语句做判断&＃xff0c;然后利用break关键字配以分号所组成的语句跳出循环。continue
除了跳出循环&＃xff0c;有时我们发现循环中有一些变量的内容未达到预期时&＃xff0c;希望暂时不执行循环内的一些语句处理。例如&＃xff1a;
int i &＃61; 0, j &＃61; 0;for (i &＃61; 0; i <10; &＃43;&＃43;i, &＃43;&＃43;j) {//for中的是表达式&＃xff0c;逗号表达式也可以被应用在此 if (j <5) continue; j *&＃61; 10;}
这个例子中&＃xff0c;我期望j在小于5时不要乘10&＃xff0c;此时&＃xff0c;我可以用if语句来判断j的内容&＃xff0c;如果小于5&＃xff0c;则用continue关键词配以分号所组成的语句&＃xff0c;让循环中的执行流程不继续往下执行&＃xff0c;而是直接走到for的第三个表达式处理&＃xff0c;然后流程再进入for的第二个表达式判断&＃xff0c;满足第二个表达式条件后继续进入for中从头执行语句&＃xff0c;如此往复&＃xff0c;直到j满足条件后&＃xff0c;才每轮循环都执行j *&＃61; 10;这条语句。goto
有时&＃xff0c;我们不在循环中时&＃xff0c;也会有跳转的需求&＃xff0c;尽管这类需求极少。在日常工程中&＃xff0c;也不推荐使用goto关键词&＃xff0c;因为滥用goto会让代码维护难度增加。
我们来看一个goto的例子&＃xff1a;
int main(void){ int a &＃61; 10;again: &＃43;&＃43;a; if (a <12) goto again; return 0;}这里&＃xff0c;again是一个标号&＃xff08;label&＃xff09;&＃xff0c;其命名规则与变量命名规则一致&＃xff0c;其后必须跟随冒号。标号在其所在作用域&＃xff08;即其所在函数&＃xff09;内唯一。goto的必须配合label一同使用&＃xff0c;因为编译器需要知道流程跳转到什么位置。上面的这段代码的含义就是&＃xff0c;定义了整型变量a&＃xff0c;然后a自加&＃xff0c;判断a的值是否小于12&＃xff0c;小于的话&＃xff0c;跳转到again的位置继续执行其后的语句&＃xff08;也就是从&＃43;&＃43;a;开始的部分&＃xff09;。如果a >&＃61; 12了&＃xff0c;那么正常返回。
一个综合使用的例子
#include int main(void){ int i; char s[] &＃61; "Hello World"; for (i &＃61; 0; i 其中&＃xff0c;case部分如果不写任何语句&＃xff0c;那么流程在匹配后会继续向下一个case前进&＃xff0c;但不会对下一个case的值进行等值验证&＃xff0c;直接进入其语句部分执行。

今天所提及的这些循环结构与控制结构都是可组合使用的。学习语言要将知识点融会贯通&＃xff0c;这需要一个过程&＃xff0c;需要多进行尝试&＃xff0c;尝试出错不要怕&＃xff0c;想清原因并尝试如何修正将会大大提升编程水平与信心。
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