C语言控制语句：分支、循环和转向

引言：

C 语言作为一门通用编程语言，以其简洁、高效和强大的功能而闻名。程序的核心在于控制流程，而分支和循环结构正是 C 语言中实现这一目标的重要工具。它们能够根据条件选择执行不同的代码块，或者重复执行相同的代码块，从而实现各种复杂的控制语句。

控制语句 用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式 （C语言支持三种结构：顺序结构、选 择结构、循环结构） ，它们由特定的语句定义符组成，C语言有九种控制语句。 可分成以下三类： 1. 分支语句： if语句 、 switch语句 ； 2. 循环语句： for语句 、 while语句 、 do-while语句 ； 3. 转向语句： break语句 、 continue语句 、 return语句、 goto语句 。

本文将深入探讨 C 语言中分支、循环和转向语句的原理和应用，并通过实例代码演示其用法，帮助您更好地理解并掌握 C 语言编程，提升您的编程能力。

一、分支语句

分支结构允许程序根据条件的真假选择执行不同的代码块。C 语言中主要有两种分支结构：

1. if 语句

if 语句是最基本的分支结构，它根据条件的真假执行相应的代码块。

语法结构：

//1.if
if(判断条件)
   语句;//判断条件为真则执行此代码

//2.if-else
if(判断条件)
   语句1;//判断条件为真则执行语句1
else
   语句2;//判断条件为假则执行语句2

//3.多分支    
if(判断条件1)
   语句1;//判断条件1为真，则执行语句1
else if(判断条件2)
   语句2;//判断条件1为假，但判断条件2为真，则执行语句2
else
   语句3;//判断条件1、2都为假，则执行语句3

注: ①在if结构中可以没有else，不能只有else而没有if ②if与else if表示互斥条件，if等价于else if，所以可以不跟else ③if结构中可以在if中嵌套，也可以在else中嵌套

示例：

2. switch 语句

switch 语句用于根据多个可能的情况选择执行不同的代码块。

语法结构:

switch (表达式) {
    case 常量表达式1:
         当表达式等于常量表达式1时执行的代码；
        break;
    case 常量表达式2:
         当表达式等于常量表达式2时执行的代码；
        break;
    ...
    default:
         当表达式不等于任何 case 中的常量表达式时执行的代码；
}

在switch语句中，我们没办法直接实现分支，搭配break使用才能实现真正的分支。 break语句 的实际效果是把语句列表划分为不同的分支部分。

注: ①switch语句属于匹配性选择，因此要求匹配条件是常量、变量或具有确定值的表达式 ②case选项没有先后顺序之分，default与case选项也没有先后顺序之分 ③ default类似于集合中的补集 当在switch中做出选择时，匹配完选项，若不需要继续匹配，则添加break

示例:

二、循环语句

循环结构允许程序重复执行相同的代码块，直到满足某个条件为止。C 语言中主要有三种循环结构：

1. for 循环

for 循环是一种常见的循环结构，它允许程序重复执行代码块，直到满足指定的条件。

语法结构:

for (初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) {
     循环体；
}

注: ①循环的执行顺序:初始化表达式->条件表达式->循环体->更新表达式 ->条件表达式->循环体->更新表达式 ②or循环中的";"不可省略

示例:

2.while循环

while 循环根据条件的真假重复执行代码块。

语法结构:

while (条件表达式) {
     循环体；
}

示例:

3. do-while 循环

do-while 循环至少执行一次循环体，然后根据条件的真假决定是否继续执行。

语法结构:

do {
     循环体；
} while (条件表达式);

注: ①while循环注重循环条件的判断，do...while循环更注重循环体的执行(无论条件如何都执行一次) ②do...while循环，while后有";"

示例：

三、转向语句

转向语句允许程序跳转到指定的代码块执行。

1.break 语句

break 语句用于跳出当前循环或 switch 语句以结束当前循环。

示例：

2.continue 语句

continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环。

示例：

3.return语句

return 语句是函数中用于返回值的控制语句。它不仅可以用来返回函数计算的结果，还可以用来结束函数的执行，从而跳转到函数调用的地方。在main函数遇到return表示程序结束。

示例：

4.goto语句

goto 语句用于无条件跳转到程序中的指定标签。

①跳转格式

goto <标签名>；
      语句块；
     <标签名>：

注: ①遇到goto <标签名>，程序会直接跳转到<标签名>处继续向下执行 ②<标签名>符合标识符命名规则 ③goto <标签名>后为";"，单独<标签名>后为":"

示例：

②循环格式

<标签名>：
 语句块；
goto <标签名>；

注: ①遇到goto <标签名>，程序会直接跳转到<标签名>处继续向下执行，但由于单独<标签名>在程序上方，因此会构成循环 ②goto构成的循环，只能使用return和goto跳出

示例：

C语言中goto语句不可滥用，从理论上 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。 但是某些场合下goto语句还是用得着的，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。 例如：一次跳出两层或多层循环。 多层循环这种情况使用break是达不到目的的。它只能从最内层循环退出到上一层的循环。 goto语言真正适合的场景如下：

for(...)
    for(...)
   {
        for(...)
       {
            if(disaster)
                goto error;
       }
   }
    …
error:
 if(disaster)
//处理错误情况

总结

分支、循环和转向语句是 C 语言中控制程序流程的重要工具，它们能够实现各种复杂的逻辑控制。理解并掌握它们的用法，可以帮助我们写出更高效、更灵活的程序，提升编程能力。