C++篇 语 句

到目前为止，我们只见过两种语句： return 语句和表达式语句。根据语句对执行顺 序的影响，C 语言其余语句大多属于以下 3 大类。

• 选择语句： if 语句和 switch 语句。
• 循环语句： while 语句， do...while 语句和 for 语句。
• 跳转语句： break 语句， continue 语句和 goto 语句 ( return 语句也属于此类)。
• 复合语句 (把几条语句组合成一条语句)。
• 空语句 (不执行任何操作)。

一、选择语句

if 语句
if 语句最简单的格式为：

if (expr) statement

比如下面这个示例：

if (line_num == MAXLINES)line_num = 0;

注意: 不要混淆 == 和 =。语句 if (i == 0) ... 测试 i 是否等于 0；而语句 if (i = 0) ... 则是先把 0 赋值给 i，然后测试赋值表达式的值是否非零，在这种情况下，测试总 是失败的。

复合语句  
如果我们想用 if 语句控制两条或者更多条语句，该怎么办呢？这时，就需要引入复合语句了。复合语句格式如下：

{ statements }

通过将多条语句用花括号括起来，可以强制编译器将其作为一条语句来处理。如：

{line_num = 0;page_num++;
}

这样，我们就可以在 if 语句中使用复合语句了：

if (line_num ==  MAX_LINES) {line_num = 0;page_num++;
}

e l s e 子句
if 语句还可以有 else 子句，其格式为：

if (expr) statement 
else statement

如果 expr 的值为 0，那么就执行 else 子句。如：

if (i > j)max = i;
elsemax = j;

C 语言对 if 语句内部的语句没有任何限制。事实上，在 if 语句内部嵌套其他 if 语句是非常普遍的。比如，我们可以用下面的语句找出 i, j, k 中的最大值：

if (i > j) {if (i > k)max = i;elsemax = k;
} else {if (j > k)max = j;else max = k;
}

级联式 if 语句
写程序时，我们经常需要判定一系列条件，直到某个条件为真。级联式 if 语句往往 是编写这类程序的最好方法。如：

if (n < 0)printf("n is less than 0\n");
else if (n == 0)printf("n is equal to 0\n");else printf("n is greater than 0\n");

虽然第二个 if 语句是嵌套在第一个 if 语句内部的，但 C 程序员通常不会像上面一 样对第二个 if 语句进行缩进，而是写成下面这样：

if (n < 0)printf("n is less than 0\n");
else if (n == 0)printf("n is equal to 0\n");
elseprintf("n is greater than 0\n");

因此，级联式 if 语句有自己独特的书写形式：

if (expr)statement
else if (expr)statement
...
else if (expr)statement
elsestatement

级联式 if 语句不是新的语句类型。它仅仅是普通的 if 语句，只是碰巧它 的 else 子句又是一条新的 if 语句，以此类推...

悬空 e l s e 问题：
当 if 语句嵌套时，我们需要当心臭名昭著的"悬空 else"问题。思考下面这个例子：

#include<iostream>
#define SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))using namespace std;int main(){
int x = 10, y = 0, result;	
if (y != 0)if (x != 0)result = x / y;
else printf("Error: y is equal to 0\n");return 0;
}

上面 else 子句究竟属于哪一个 if 语句呢？缩进暗示它属于最外层的 if 语句。然 而 C 语言遵循的规则是 else 子句应该属于离它最近的，且还没有和其他 else 匹配 的 if 语句。因此，在这个例子中， else 子句属于内层的 if 语句。
为了使 else 子句属于外层的 if 语句，我们可以用花括号将内层的 if 语句括起 来：
 

if (y != 0) {if (x != 0)result = x / y;
} elseprintf("Error: y is equal to 0\n");

条件表达式
C 语言提供了一种特殊的运算符——条件运算符，这种运算符可以根据条件产生两个 值中的一个。条件运算符由 ? 和 : 组成，其格式如下：
 

expr1 ? expr2 : expr3

条件运算符是 C 语言中唯一一个有 3 个操作数的运算符，因此我们又把它称为三目运算符。 条件表达式的求值步骤是：首先计算 expr1 的值，如果该值不为 0，则计算 expr2 的 值，并且把 expr2 的值当作整个表达式的值；如果 expr1 的值为 0，那么计算 expr3 的值，并把 expr3 的值当作整个表达式的值。 请看下面的示例：

int i, j, k;
i = 1;
j = 2;
k = i > j ? i : j;
k = i > j ? i++ : j++;
k = (i >= 0 ? i : 0) + j;

顺便说以下，最后一条语句的圆括号是必须的，因为三目运算符的优先级只比赋值运算符的优先级高一点。

布尔值 

bool flag = true;

switch 语句
在日常编程中，常常需要把表达式和一些列值进行比较，从中找出匹配的值。前面可 以看到，级联式 if 语句可以可以达到这个目的。

if (grade == 4)printf("Excellent");
else if (grade == 3)printf("Good");
else if (grade == 2)printf("Average");
else if (grade == 1)printf("Poor");
else if (grade == 0)printf("Failing");
else printf("Illegal grade");

C 语言提供了 switch 语句作为这类级联式 if 语句的替换。如上面的例子可以写成 这样：

switch (grade) {
case 4: printf("Excellent");break;
case 3: printf("Good");break;
case 2: printf("Average");break;
case 1: printf("Poor");break;
case 0: printf("Failing");break;
default:printf("Illegal grade");break;
}

switch 语句往往比级联式 if 语句更容易阅读。此外，switch 语句的执行速度也会比 if 语句快一些。

switch 语句相对来说比较复杂，下面我们来看以下它的组成成分：

控制表达式。 switch 后边表达式的值必须是整数类型。C 语言把字符类型也当作整 数来处理，因此 switch 语句也可以对字符类型进行判定。但是，不能判定浮点数和字符串 (why?)。
分支标号。 case 后边必须跟常量表达式，并且常量表达式的值必须是整数(字符类型也可以)。 常量表达式：即能够在编译期间求值的表达式。
语句。每个 case 后面可以跟任意数量的语句 (不需要用花括号括起来)。每组语句的 最后通常是一条 break 语句。
注意switch语句不能进行范围比较，switch语句在C 语言中不允许有重复的分支标号，但对分支的顺序没有要求，特别是 default 分支不一 定要放到最后。而且 switch 语句不要求一定要有 default 分支。如果 default 不存在， 而且控制表达式的值和任何一个分支标号都不匹配，控制会直接传递给 switch 后面的语句。  
多个分支标号，可以共用一组语句。如：

switch (grade) {
case 4: case 3: case 2: case 1: printf("Passing");break;
case 0: printf("Failing");break;
default:printf("Illegal grade");break;
}

case 穿透（/*break through*/）

switch (grade) {
case 4: printf("Excellent");
case 3: printf("Good");
case 2: printf("Average");
case 1: printf("Poor");
case 0: printf("Failing");
default:printf("Illegal grade");
}

【练】利用 switch 语句编写一个程序，把用数字表示的成绩转化为字母表示的等级。 评定规则为: A为 90~100，B为 80~89，C为 70~79，D 为 60~69，F 为 0~59。如果成 绩高于100或者低于0，则显示出错消息。

二、循环语句

C 语言提供了 3 种循环语句，即while语句，do...while语句和for语句。while语句在循环体执行之前测试控制表达式，do...while循环在循环体执行之后测试控制表达式，for语句则非常适合那些递增或递减计数变量的循环。
while 语句

i = 10;
while (i > 0) {    
printf("Counting down: %d\n", i);    
i--;}

如果控制表达式的值始终非零，那么while语句将永远执行下去。事实上，有时候我们会故意用非零的常量表达式作为控制表达式，以此来构造无限循环。

/* idiom */
while (1) ...

除非循环体内含有跳出循环的控制语句 (break, goto, return) 或者调用了导致程序终止的函数，否则上述形式的while语句将永远执行下去。

do...while 语句

do...while语句和while语句关系紧密。事实上，do...while语句本质上就是while语句，只不过其控制表达式是在每次执行完循环体之后进行判定的。do...while语句的格式如下：

do statement while (expr) ;

执行do...while语句时，先执行循环体，再计算控制表达式的值。如果表达式的值非零，那么继续执行循环体，然后再计算表达式的值；如果表达式的值为零，则终止do...while语句的执行。如：

i = 10;
do {printf("Counting down: %d\n"; i);i--;
} while (i > 0);

do...while 语句和 while 语句的唯一区别是：do...while 语句的循环体至少会执行一次，而 while 语句在控制表达式的值初始为 0 时，一次都不会执行。

 for 语句

现在介绍 C 语言中最后一种循环，也是功能最强大的一种循环：for语句。for语句非常适合那些递增或递减计数变量的循环，当然它也可以灵活地应用在许多其他类型的循环中。for语句的格式如下：

​​​​​​​for (expr1; expr2; expr3) statement

for(i = 10; i > 0; i--)    printf("Counting down: %d\n"; i);

省略 for 语句中的表达式
for 语句远比现在看到的更加灵活，C 语言允许 for 语句省略一些或者是全部的表达式。
如果省略 expr1，那么在执行循环前没有初始化的操作：

i = 10;
for (; i > 0; --i)	printf("Counting down: %d\n", i);

如果省略 expr3，那么循环体需要确保 expr2 的值最终会变成 0：

for (i = 10; i > 0; )    printf("Counting down: %d\n", i--);

当同时省略 expr1 和 expr3 时，那么for语句和while语句就没有任何分别，如：

i = 10;
for (; i > 0; )    printf("Counting down: %d\n", i--);

等价于

i = 10;
while (i > 0)    printf("Counting down: %d\n", i--);

在 C99 中，for语句的第一个表达式可以替换为一个声明，这一特性使得程序员可以声明一个用于循环的变量：

for (int i = 0; i < n; i++)    ...

变量 i 不需要在该语句前进行声明。如果变量 i 在之前已经进行了声明，这个语句将创建一个新的 i，且该变量只能在循环内使用。for语句声明的变量在循环外是不可见的：

for (int i = 0; i < n; i++) 
{    ...    printf("%d", i);   /* legal */    ...
}
printf("%d", i);     /* Wrong */

顺便提一下，for 语句可以声明多个变量，只要它们的类型相同：

for (int i = 0, j = 0; i < n; i++)    ...

逗号表达式
逗号表达式的求值分为两步：第一步，计算 expr1 并且扔掉计算出的值；第二步，计算 expr2，把这个值作为整个表达式的值。对 expr1 的计算应该产生一些副作用，否则 expr1 就没有存在的必要了。举个例子：
逗号表达式是左结合的，因此编译器会把表达式

i = 1, j = 2, k = i + j

解释为 (i = 1, j = 2), k = i + j
C 语言之所以提供逗号运算符，是为了在只能有一个表达式的地方可以使用两个甚至是多个表达式。换句话说，逗号运算符允许将两个表达式"粘"在一起，构成一个表达式 (和复合语句类似，复合语句可以把一组语句当成一条语句来使用)。

for (sum = 0, i = 1; i <= N; i++)    sum += i;

三、跳转语句

break

switch, while, do...while 和 for 语句。但是当这些语句嵌套时，break只能跳出包含break语句的最内层嵌套。

continue​​​​​​​

break 语句会把控制转移到整个循环的后面，而 continue 会将控制转移到循环体的末尾。break 语句会跳出循环，而 continue 语句仍然留在循环体内。break 语句和continue 语句还有另外一个区别：break 语句可以用于 switch 语句和循环，而continue 只能用于循环。

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