【C语言】分支和循环（上）

Yue丶越

发布于 2025-12-17 16:27:22

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文章被收录于专栏：C语言C语言

前言：

C语言作为一门结构化的程序设计语言，通过顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构构建程序逻辑。无论是简单的数据判断还是复杂的算法实现，都离不开这些基础构建块。本文将深入探讨C语言中的分支与循环结构，结合代码实例与常见陷阱分析，帮助大家真正掌握这些核心概念。

一、if语句

1.1 if

if语句是C语言中最基本的分支结构，其语法形式如下：

if(表达式) { // 表达式为真时执行的代码 }

在C语言中，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

#include <stdio.h>

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

1.2 else

当需要处理两种互斥情况时，if-else语句提供了完美的解决方案：

基本语法：

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，否则打印数偶数。

#include <stdio.h>

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

1.3 分支中包含多条语句

一个常见的误区是认为if语句可以控制多行代码。但实际上，if 和 else 都只默认控制紧随其后的一条语句

代码示例

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 0;
    scanf("%d", &age);
    
    if (age >= 18)
        printf("成年了\n");  // 仅此语句受if控制
        printf("可以考驾照了\n");  // 始终执行
    
    return 0;
}

上面的代码，你会发现输入的值不管是>=18 还是小于18，"可以考驾照了"都会打印在屏幕上。

输出结果

10 可以考驾照了
20 成年了可以考驾照了

这是因为if语句只能控制⼀条语句，就是printf(“成年了\n”); ，if语句为真，则打印成年了，if语句为假，则不印，对于printf(“可以考驾照了\n”); 是独⽴存在的，不管if语句的条件的真假，都会被执⾏。那如果我们要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 <stdio.h>

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

代码示例

eg：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 if(num == 0)
     printf("输⼊的数字是0\n");
 else if(num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在else语句中，形成了嵌套结构
     printf("输⼊的数字是正数\n");
 else
     printf("输⼊的数字是负数\n");
 
 return 0;
}

1.5悬空else问题

if 语句可以嵌套使用，但需要注意else的匹配规则：else总是与最近未匹配的if配对。

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 0;
    int b = 2;
    
    if (a == 1)
        if (b == 2)
            printf("hehe\n");
    else  // 这个else与内层的if(b == 2)匹配
        printf("haha\n");
    
    return 0;
}

为了便于大家理解，我们将这段代码修改一下。

#include <stdio.h>

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

只要带上适当的⼤括号，代码的逻辑就会更加的清晰，所以⼤家以后在写代码的时候要注意括号的使⽤，让代码的可读性更⾼。

二、关系操作符

C语言主要提供了6种关系操作符用于比较

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 !=

关系表达式通常返回 0 或 1，表示真与假。C语言中，0 表示假，所有非 0 值表示真。

但要注意的是：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 = 4) ...

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；//实际上，编译器执行的表达式为 （i<j）<k

正确写法:

i < j && j < k

示例代码

例子：我们输入一个年龄，如果年龄在18岁~36岁之间，我们输出青年。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int age = 0;
 scanf("%d", &age);
 if(age>=18 && age<=36)
 {
 printf("⻘年\n");
 }
 return 0;
}
}

输出结果

10
19 青年

三、条件操作符

条件操作符也叫三目操作符，需要接收三个操作数的，形式如下：

exp1 ? exp2 : exp3

条件操作符的计算逻辑是：如果exp1为真，则执行exp2；若exp1为假，则执行exp3。

代码示例

例子：使用条件操作符号表示下面代码的逻辑

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

四、逻辑操作符

4.1 与运算符

&& 与运算符（表并且），是个双目操作符，即：a&&b，&&两边的表达式都为真的时候，整个表达式才为真，有一个假，则整个表达式为假。( 全真全真，一假全假)

代码示例

例子：如果我们说一年中3月到5月是春天，那么我们该怎么用代码实现呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
	int month = 0;
	scanf("%d", &month);
	if(month >= 3 && month <= 5)
	 {
   	printf("春季\n");
	}
 	return 0;
 }

4.2 或运算符

|| 或运算符(表或者），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。(一真全真，全假才假)

代码示例

例子：如果我们说⼀年中12月或者1月或2月是冬天，那么我们该怎么用代码实现呢？

#include<stdio.h>
int main()
{
    int month = 0; 
    scanf("%d", &month);
    if (month == 12 || month == 1 || month == 2)
    {
        printf("冬天\n");
    }
    return 0;
}

4.3 非运算符

! 逻辑取反运算符，改变单个表达式的真假（非真为假，非假为真）

代码示例

# include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	
	if (!a) // 当!a为真时 (!0 = 1, 为真, 执行该语句块)
	{
		printf("!a为真\n");
	}
	if (a) // 当a为真时 (a = 0, 为假, 不执行该语句块)
	{
		printf("a为真\n");
	}
	return 0;
}

输出结果

!a 为真

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”。

对于&&，左操作数为“假”时，不再计算右操作数

代码示例

例子：

   if(month >= 3 && month <= 5)
	 {
   	   printf("春季\n");
	 }

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了。

对于 | |，左操作数为“真”时，不再计算右操作数

代码示例

例子：

    if (month == 12 || month == 1 || month == 2)
    {
        printf("冬天\n");
    }

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。

五、 switch语句

在 C 语言的分支结构中，除了 if-else 语句，switch 语句也是实现多分支选择的重要工具。

5.1 switch

基本语法：

switch(表达式) { case 常量1: 执行语句; break; (表示分支执行结束，跳出 switch) case 常量2: 执行语句; break; … case 常量N: 执行语句; break; default: 其他情况执行语句; (所有 case 都不满足时执行) break; }

上面的代码中，根据表达式值的不同，执行相应的 case 分支。如果找不到对应的值，就执行 default 分支。

5.2 case穿透

如果一个 case 分支后没有写 break，那么执行完当前 case 的代码后，会继续向下执行下一个 case 的代码，直到遇到 break 或者 switch 结束 —— 这就称之为 case 穿透。

在大多数情况下，每个case分支都应该有对应的break语句，这样可以确保执行完一个分支后立即退出switch结构。

case 1: printf(“xxx\n”); break; // 防止穿透到下一个case

但有时我们也可以有意利用case穿透来简化代码

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int day;
    printf("请输入星期（1-7）：");
    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;
        default:
            printf("输入无效\n");
            break;
    }

    return 0;
}

这里利用 case 穿透，让周一到周五都执行 “工作日” 的逻辑，周六周日执行 “休息日” 的逻辑，代码既简洁又清晰明了。

5.3 switch语句中的case和default的顺序问题

在switch语句中，case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只满足实际需求即可。但通常我们是把 default 语句放在最后来处理。

以上就是本期博客的全部内容了，感谢各位的阅读以及关注。如有内容存在疏漏或不足之处，恳请各位技术大佬不吝赐教、多多指正。

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原始发表：2025-10-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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