C++基础补充(02)C++其他控制语句break continue goto等

在C++中，控制语句用于管理程序的执行流程。常见有 break、continue 和 goto。

1. break

break语句主要用于在循环或者switch语句中中断当前执行的流程，并跳出循环或switch结构。

用法：

• 在switch语句中，从一个case分支中直接跳出 switch，避免执行后续的case分支
• 在循环结构中，立即结束循环，跳出当前所在的循环体。也就是说在一个双重循环（或者更多层嵌套的循环）中使用break，它只能终止内层的循环，而不会终止外层的循环。

例如，跳出 switch 结构

int num = 2;
switch (num) {case 1:cout << "Number is 1" << endl;break;  // 跳出switchcase 2:cout << "Number is 2" << endl;break;  // 跳出switchcase 3:cout << "Number is 3" << endl;break;  // 跳出switch        default:cout << "Number is not 1, 2 or 3" << endl;
}

例如，跳出当前循环体

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int i;for (i = 1; i <= 10; i++) {if (i == 5) {break;  //i等于5时，break终止循环，跳出for循环}cout << i << " ";}return 0;
}
// 控制台输出内容为 1 2 3 4

再如，双重循环，代码如下所示。在这个例子中，当 j == 3 时，break语句会终止内层的for循环，但外层的for循环（即 i 的循环）会继续执行

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {for (int i = 0; i < 5; i++) {for (int j = 0; j < 5; j++) {if (j == 3) {break;  // 只能跳出内层的for循环}cout << "i = " << i << ", j = " << j << endl;}}return 0;
}

2. continue 语句

跳过当前这次循环的剩余代码，立即开始下一次循环，continue不会终止循环
例如：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int i;for (i = 1; i <= 10; i++) {if (i == 5) {continue;  // 当i等于5时提前结束本次循环，开始下一次循环}cout << i << " ";}return 0;
}
// 控制台输出为 1 2 3 4 6 7 8 9 10

3. goto 语句

• 无条件地从一个地方跳到程序中的另一个任意位置，会降低代码的可读性和可维护性，不建议使用
• 定义一个标签（label），然后通过goto语句跳转到该标签处执行代码
• 标签以冒号:结尾，并放在代码的某一行上
  例如：

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int n = 0;
loop_start:cout << "请输入一个数字（输入 0 退出）：";cin >> n;if (n != 0){cout << "你输入的是：" << n << endl;goto loop_start;}cout << "GoodBye!" << endl;return 0;
}

goto的存在

尽管不推荐goto语句，但它仍然存在于C++语言中。历史原因，C++来源于C，C从汇编和早期的编程语言中演化而来。早期语言中，goto是实现控制流的主要方式之一。在某些旧的代码库或者嵌入式设备中的固件中，可能大量使用了goto语句，为了兼容性保留，能够维护和扩展，不必重写大量逻辑。

也可以用于跳出嵌套较深的情况。见后面的4. 跳出多重循环。

goto在某些情况下还可以用于处理资源释放或者异常处理，有时候在一些嵌入式系统或者需要高性能的应用中，直接用goto进行异常处理或者资源清理可能会更加简洁。例如：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;int main() 
{ifstream file;file.open("example.txt");if (!file.is_open()) {goto error;  // 如果文件打开失败，跳到错误处理部分}// 文件操作代码// ...file.close();return 0;error:cout << "Error opening file!" << endl;return 1;
}

在这个例子中，如果文件打开失败，程序会直接跳转到error部分，执行错误处理逻辑。虽然这种方式不如C++中的try-catch异常处理机制规范，但在某些对性能要求极高或资源有限的场合，比如嵌入式开发、驱动程序编写领域等，这种方式提供了一种相对低开销的替代方案，可能会更好。

4. 跳出多重循环

4.1 goto 直接跳转

例如：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{bool found = false;for (int i = 0; i < 10; i++) {for (int j = 0; j < 10; j++) {if (i * j == 50) {found = true;goto end_loop;  // 跳出双重循环}}}end_loop:if (found) {cout << "Found the pair!" << endl;} else {cout << "Pair not found!" << endl;}return 0;
}

4.2 C++11及其后版本的 return 语句

可以使用 return 直接结束函数的执行，函数都结束了，从而循环结束了，也就是说自动跳出所有嵌套的循环。例如

#include <iostream>
using namespace std;
void processLoop()
{int i, j;for (i = 0; i < 5; i++){for (j = 0; j < 5; j++){if (j == 3){return ;//直接结束函数体，从而跳出循环}cout << "i = " << i << ", j = " << j << endl;}}cout << "j==3时，提前退出所有循环" << endl;//不会执行，因为return提前结束了函数体   
}
int main()
{processLoop();   //调用函数cout << "循环在 j 为 3 时提前结束" << endl; //控制台输出return 0;
}

这里，如果 return 语句放在了 main 函数中，在 j == 3 时，则会直接结束整个程序的执行。

与前面放在普通函数里有所不同，普通函数因为return结束了自身的执行，还可以返回到主调函数中。

然而，在main函数中，return 则意味着程序完全终止，即程序立即退出。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int i, j;for (i = 0; i < 5; i++){for (j = 0; j < 5; j++){if (j == 3){return 0;}cout << "i = " << i << ", j = " << j << endl;}}return 0;
}

4.3 使用标志变量

用标志变量来标记是否需要跳出所有循环，而不是直接使用 return 结束程序。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int i, j;bool flag = false; //起到标志作用的变量for (i = 0; i < 5; i++){for (j = 0; j < 5; j++){if (j == 3){flag = true; //设置标志break; //先跳出内层循环}cout << "i = " << i << ", j = " << j << endl;}if (flag) //判断标志{break; //跳出外层循环}           }cout << "退出了双重循环" << endl;return 0;
}