详解C语言中的分支语句（下）
1.序言
续接上回，我们讲到了三个表达式之间的比较。我们想要得到中间的那个表达式是否真的大于右边的表达式，并且小于左边的表达式。
//我们一开始是这样写的
int a = 10;
int b = 30;
int c = 20;
if (a < b < c)
{
printf("认真学习\n");
}a<b<c 在数学上是不成立，可我们居然能屏幕上打印出“认真学习”。很显然程序出现了bug，那到底问题出在哪里了呢？其实编译器在看到 a<b<c这个表达式时，它是这样拆解的:(a<b)<c,这样拆解的结果就会导致，a<b这个表达式成立，我们说过关系运算符所得到值要不就是1(真)或0(假)。那a<b这个关系表达式的值就为1，接着，它和 c 进行比较，也就是1 < c。看到这里，我相信读者们就知道为什么屏幕上仍会打印出"认真学习"。
那话又说回来，我们有办法解决这个问题吗？
答案是肯定有的，用逻辑运算符！！！
2.逻辑运算符
2.1逻辑运算符的分类
&& :逻辑与 （两侧的表达式都为真，则为真，否则为假） ||：逻辑或（两侧的表达式都为假，则为假，否则为真） ! : 逻辑非（改变单个表达式的真假）
2.1 逻辑非（!）
例子：比如我们有一个变量叫 flag,如果flag为假，要做一个什么事，就可以这样写代码：
#include<stdio.h>
int main()
{
int flag = 0;
if(!flag)
{
printf("今天有没有好好吃饭啊\n");
}
return 0;
}这里就用到了!。意思是如果 flag 为假,那么 !flag 就为真。!flag 为真就执行if里面的语句。
所以上面的代码的意思是当 flag 为假时，就执行if语句中的代码。
2.2 逻辑与（&&）
**&&**就是与运算符，如果用人话替待它，那就是我们口中常说的“并且”的意思。&&是一个双目运算符，使用的方式是a&&b。
只有当&&两边的表达式都为真的时候，整个表达式(a&&b)才为真，只要有一个为假，那整个表达式的值就为假。
比如最开始我们举的那个例子，正确写法应该是：
int a = 10;
int b = 30;
int c = 20;
if (b > a && b < c)
{
printf("认真学习\n");
}
return 0;a<b<c 用中文是这样表述的：b大于a，并且b小于c。(希望读者们，不要写出一开始的那个错误例子，一定要表述好后在动手写！)
再举一个例子，比如：如果我们说3月到5月，是春天，那用代码怎么实现？
#include<stdio.h>
int main()
{
int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month >= 3 && month <= 5)
{
printf("春季\n");
}
return 0;
}这个表达式的意思是month既要大于等于3，又要小于等于5，必须同时满足。
2.3 逻辑或（||）
|| 就是或运算符，也就是"或者"的意思。|| 也是一个双目运算符，使用方式是 a || b, || 两边的表达式只要有一个为真，整个表达式的值就为真，两边表达式的都为假时，整个表达式的值才为假。
例子：我们要说一年中月份是12月或者1月或者2月是冬天，那我们怎么用代码表示呢？
#include<stdio.h>
int main()
{
int month = 0;
scanf("%d", &month);
if(month == 12 || month == 1 || month == 2)
{
printf("冬季\n");
}
return 0;
}2.4 逻辑运算符的综合练习（闰年的判断）
题目：输入一个年份year,判断year是否为闰年 思路：判断闰年的条件（二者居其一，即可）： 1.年份数能被4整除，但不能被100整除; 2.年份数能被400整除。
#include<stdio.h>
int main()
{
int year = 0;
scanf("%d", &year);
if((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
{
printf("%d年是闰年\n");
}
return 0;
}2.5 短路（一个逻辑运算符的有趣现象）
C语言逻辑运算符还有一个特点，它总是先对左边的表达式求值后，再向右边，对右边的表达式依次求值，这个顺序是保证的。
那在C语言中，短路是什么？ 我们在上面说过，逻辑运算符是从最左边的表达式开始运算的。那如果左边表达式的值已经满足了逻辑运算符的取值特点（参考上面写的各逻辑运算符的真值表），就不再对右边的表达式求值了。这种情况就被称为短路。
如果你听到这里，对短路现象还是一知半解的话，那请耐心看完下面的例子！
如我们在前面写的代码：
if(month == 12 || month == 1 || month == 2)如果month==12,则不用再判断month是否等于1或者2了，整个表达式的结果也就是1.
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。
像这种仅仅根据左操作数的结果就能知道整个表达式的结果，不再对右操作数进行计算成为短路求值。
为了方便读者们能够更好的吸收这块知识点，我把所有短路求值的规律写在下面： II：如果遇到左操作数为1时，则无需计算右操作数的真值，整个表达式的值为1； &&：如果遇到左操作数为0时，则无需计算右操作数的真值，整个表达式的值为0。
练习：阅读下面的代码，计算代码输出的结果
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 0, a = 0, b = 2, c = 3, d = 4;
i = a++ && ++b && d++;
// i = a++ || ++b ||d++;
printf("i = %d\na = %d\nb = %d\nc = %d\nd = %d\n", i, a, b, c, d);
return 0;
}答案：
3. switch语句
除了if语句外，C语言还提供了switch语句来实现分支结构。
switch语句是一种特殊形式的if…else结构，用于判断条件有多个结果的情况。它把多重的else…if改成了更易用、可读性更好的形式。
语法结构：
switch (expression)
{
case value1:statement
case value2:statement
...
default:statement
}上面代码中，根据表达式expression不同的值，执行相应的case语句分支。如果找不到对应的值，就执行default分支
注意：
- switch后面的expression必须是整型表达式
- case后的值，必须是整型常量表达式
3.1 switch语句与if语句的比较
练习：输入任意一个整数值，计算除3之后的余数
//if...else结构的写法
#include<stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if (num % 3 == 1)
{
printf("余数为1\n");
}
else if(num % 3 ==2)
{
printf("余数为2\n");
}
else
{
printf("余数为0\n");
}
return 0;
}#include<stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
switch (num % 3)
{
case 0:
printf("余数为0\n");
break;
case 1:
printf("余数为1\n");
break;
case 2:
printf("余数为2\n");
break;
}
return 0;
}上述代码中，我们要注意switch语句中的写法：
- case和后面的数字中间必须有一个空格
- 每一个case语句中执行完相应的代码后，需要加上break，才能跳出这个switch语句。
可能有的读者就会问，那如果我就是不写break会发生什么？
下面我们就来探讨一下这个问题。
3.2 switch中的break
前面的代码中，如果我们去掉case语句中的break,会发生什么？
#include<stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
switch (num % 3)
{
case 0:
printf("余数为0\n");
case 1:
printf("余数为1\n");
case 2:
printf("余数为2\n");
}
return 0;
}
诶呦，这完全不是我们想要的结果啊。我们输入3，按道理来说，它只会给我们打印“余数为0”,可这为什么会把剩下的两个也一并打印了？ 这个就是不写break的弊端 仔细研究一下这个代码，当执行到scanf语句时，我们在屏幕上输入一个3。这步就意味着我们给num赋值为3了，接着就开始执行switch语句。 通过switch语句后面的整型表达式得出的值，根据case后面的值进行匹配。我们这里就进入到了case 0中，之后就打印了"余数为0"，就在这时我们得到了我们想要的结果。不过，一件可怕的事情也随之发生，你会发现switch语句并没有退出，而是接着执行了case 1分支里面的语句，接着就打印了“余数为1”。后面的过程类似，就不再赘述了。
究其原因，你会发现就因为没在每个case语句执行完后加上个break，就酿成了这种错误。可想而知，break对于switch语句的重要性。
3.3 switch中的default
在使用switch语句的时候，我们可能会遇到一种情况，比如switch后的表达式的值，没有一个case后面的值能够与之匹配。这个时候，switch语句有两种处理方法：第一种，不处理（冷暴力）;第二种，加一个default字句。
例子：打印星期，如果day的输入不是1~7的值，我们就要提示：输入错误。
#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch(day)
{
case 1：
printf("星期⼀\n");
break;
case 2:
printf("星期⼆\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
default:
printf("输入错误\n");
break;
}
return 0;
}3.4 switch语句中的case和default的顺序问题
细心的读者可能就会发现，我每次写代码时，都会把default写在switch语句的最后一个分支。这个写法是固定的吗？其实不然。
在switch语句中case语句和default语句是没有顺序要求的，只要你的顺序和语法满足实际需求即可。
不过要养成良好的编程习惯的话，建议把default写在最后。
4.总结
在分支语句中，我们学习了
- if语句的写法以及如何应用
- 关系表达式（<、>、>=、<=、==、!=）
- 逻辑表达式（&&、||、!、短路问题）
- switch语句
希望读者们能够快乐地生活，快乐地学习。学习很难，但坚持一定很酷！
腾讯云开发者
