文章目录
C语言中的语句1. 选择语句1.1 if语句复合语句
1.2 else语句1.3 级联式if语句1.4 悬空else问题1.5 条件表达式1.6 布尔值1.7 switch语句case穿透练习
2. 循环语句2.1 while语句无限循环
2.2 do...while语句练习
2.3 for语句省略for语句中的表达式C99中的for语句逗号表达式
3. 跳转语句3.1 break3.2 continue3.3 goto练习
C语言中的语句
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）
C 语言还有其他两类语句，一类是复合语句 (把几条语句组合成一条语句)，一类是空语句 (不执行任何操作)。
1. 选择语句
1.1 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：
if (line_num == MAX_LINES){
line_num = 0;
page_num++;
}
1.2 else语句
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;
else
max = j;
if语句的嵌套：
if (i > j) {
if (i > k)
max = i;
else
max = k;
} else {
if (j > k)
max = j;
else
max = k;
}
1.3 级联式if语句
级联式if语句的格式如下：
if (expr)
statement
else if (expr)
statement
...
else if (expr)
statement
else
statement
请记住：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…
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");
1.4 悬空else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：
if (y != 0)
if (x != 0)
result = x / y;
else
printf("Error: y is equal to 0\n");
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;
} else
printf("Error: y is equal to 0\n");
1.5 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。
#include
int main(void) {
int i, j, k;
i = 1;
j = 2;
k = i > j ? i : j; // k = 2
k = i > j ? i++ : j++; // k = 2, j = 3, i = 1
k = (i >= 0 ? i : 0) + j; // k = 4
return 0;
}
1.6 布尔值
在最初的 C 语言中，我们是用非零值表示 true，用零值表示 false。
缺少布尔类型多多少少会带来一些麻烦。因此在 C99 中，定义了 _Bool 类型， _Bool 类型的变量只能赋值为 0 或者 1。一般来说，往 _Bool 类型中存储非零值，会导致该变量赋值为 1。
_Bool flag = 5; /* flag is assigned 1 */
C99 中还提供了一个新的头文件 stdbool.h，该头文件定义了bool 宏，用它来表示_Bool ；而且该头文件还定义了 true 和 false 两个宏，它们分别代表 1 和 0。因 此，以后我们可以这样写程序：
#include
...
bool flag = true;
1.7 switch语句
C 语言提供了 switch 语句作为级联式 if 语句的替换。如下面这个例子：
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;
}
执行这条语句时，变量 grade 的值与 4, 3, 2, 1 和 0 进行比较。如果值和 4 匹配，则打印 Excellent，然后 break 语句会把控制传递给switch后面的语句。如果grade的值和列出的任何选择都不匹配，那么执行 default 分支，显示 Illegal grade。
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（能够在编译期间求值的表达式），并且常量表达式的值必须是整数(字符类型也可以)。
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。
C 语言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
如果一个分支的最后没有break 语句，那么控制会从一个分支继续到下一个分支，这种现象我们称之为case 穿透。思考下面的语句：
#include
int main() {
int grade = 3;
switch (grade)
{
case 4:
printf("Excellent\n");
case 3:
printf("Good\n");
case 2:
printf("Average\n");
case 1:
printf("Poor\n");
case 0:
printf("Failing\n");
default:
printf("Illegal grade\n");
}
return 0;
}
// 如果 grade 的值为 3，那么会显示什么呢？
// 结果：显示
// Good Average Poor Failing Illegal grade
练习
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。
2. 循环语句
在 C 语言中，每个循环语句都有一个控制表达式。每次执行循环体时，都要对控制表达式求值。如果表达式为真，那么继续执行循环语句；否则执行循环语句的下一条语句。
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。
2.1 while语句
在所有循环语句中， while 语句是最简单也是最基本的。 while 语句的格式如下：
while (expr) statement
其中圆括号内的表达式称为控制表达式，圆括号后面的语句是循环体。下面是一个示例：
i = 1;
while (i < n)
i = i * 2;
// 复合语句
i = 10;
while (i > 0) {
printf("Counting down: %d\n", i);
i--;
}
无限循环
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。
2.2 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。
练习
编写一个程序计算一个整数的位数。
#include
int main() {
int num = 0;
int digitNum = 0;
printf("Enter an integer: ");
scanf("%d", &num);
do {
num = num / 10;
digitNum++;
} while (num);
printf("The number has %d digit(s)", digitNum);
return 0;
}
2.3 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
下面是一个例子：
for(i = 10; i > 0; i--)
printf("Counting down: %d\n"; i);
执行 for 语句时，变量 i 先初始化为 10，接着判定 i 是否大于 0。因为 10 > 0，因此打印 Counting down: 10，然后变量 i 自减。随后再次对条件 i > 0 进行判定…
从上面的例子，我们可以看到 for 语句和 while 语句关系非常紧密。
事实上，除了一些极少数的情况以外(你能举出例子吗?)， for 循环总可以用等价的 while 循环替换：
expr1;
while (expr2) {
statement
expr3;
}
从等价的 while 循环可以看出，expr1 是循环开始执行前的初始化步骤，只执行一次；expr2 是控制循环终止的；expr3 是每次循环中最后被执行的一个操作。
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。
例如，某些程序员利用下列的 for 语句建立无限循环：
/* idiom */
for ( ; ; ) ...
C99中的for语句
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体外是不可见的：
for (int i = 0; i < n; i++) {
...
printf("%d", i); /* legal */
...
}
printf("%d", i); /* Wrong */
让 for 语句自己声明循环控制变量通常是一个好办法：这样很方便，而且程序的可读性更强。
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
有时候，我们可能需要编写有两个 (或更多个) 初始表达式的 for 语句，或者希望在每次循环时对几个变量进行自增操作。这时我们就需要使用逗号表达式了。
逗号表达式的格式如下：
expr1, expr2
**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：
i = 1;
j = 5;
k = (++i, i + j); // k = 7
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)。
例如，我们可以把原来的程序
sum = 0;
for (i = 1; i <= N; i++)
sum += i;
改写成这样：
for (sum = 0, i = 1; i <= N; i++)
sum += i;
3. 跳转语句
目前我们已经知道如何在循环体之前 ( while 语句和 for 语句) 和之后 ( do...while 语句) 设置退出点。然而，有些时候我们也需要在循环的中间设置退出点，甚至可能需要对循环设置多个退出点。break 语句可以满足上述需求。
在学习完break 语句后，我们将看到两个相关的语句: continue 语句和 goto 语句。由于已经有了break 和continue 这样好用的语句，所以现在很少使用 goto 语句了。
3.1 break
前面已经讨论过，break 可以跳出 switch 语句。break 还可以用于跳出 while , do...while 或者 for 循环。比如，我们可以通过下面的代码测试 n 是否为素数：
for (d = 2; d < n; d++) {
if (n % d == 0)
break;
}
if (d < n)
printf("%d is divisible by %d\n", n, d);
else
printf("%d is prime\n", n);
break 可以跳出 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。如：
while (...) {
switch (...) {
...
break;
...
}
}
上述 break 语句只能将控制从 switch 语句中转移出来，但是不能跳出 while 循环。(思考：如何跳出外层的 while 语句? ([goto语句](#3.3 goto “3.3节”)))
3.2 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。
下面我们通过一个例子来说明这一点：对 10 个非零的整数进行求和。
count = 0;
sum = 0;
while (count < 10) {
scanf("%d", &i);
if (i == 0)
continue;
sum += i;
count++;
/* continue jumps to here */
}
3.3 goto
break 和 continue 语句都是受限制的，break 只能跳出到 switch 语句或者循环语句后面的那一点，而 continue 语句只能跳转到循环体的末尾。
goto 语句就没有这些限制，它可以跳转到函数中任何有标号的语句处。它的唯一限制是只能在函数内进行跳转。
标号是放置在语句开始处的标识符：
identifier: statement
一条语句可以有多个标号。
goto语句的格式如下：
goto identifier;
很显然，我们可以用 goto 语句来实现 break 或者是 continue 的效果 (但是不推荐这么做)。
for (d = 2; d < n; d++)
if (n % d == 0)
goto done;
done:
if (d < n)
printf("%d is divisible by %d\n", n, d);
else
printf("%d is prime\n", n);
在早期的编程语言中，goto 语句还是很常见的，但是现在基本上已经很少使用了 (why?)。break, continue, return 语句以及 exit 函数足以应付 goto 语句的大多数使用场景。
为何避免使用goto语句？
编程中避免使用GOTO语句的原因主要有5个：代码可读性降低、程序结构变得混乱、维护难度提升、代码调试困难、以及引发错误的概率增加。特别地，代码可读性问题是最直接和显著的。当程序员在代码中过多使用GOTO语句，会使得代码的执行流程难以追踪。阅读者可能必须在多个不同的位置来回跳转，才能理解程序的工作流程。这种非顺序控制流的使用，使得理解代码的逻辑变得异常困难，尤其是对于复杂的程序。
虽然如此，但是 goto 语句偶尔还是很有用的。考虑前面提到过的 switch 语句嵌套在 while 语句的场景，break 语句是不可以跳出 while 循环的，但是 goto 语句可以解决这个问题：
while (...) {
switch (...) {
...
goto loop_done;
...
}
}
loop_done:
...
练习
现在请开发一个记账程序。程序将为用户提供选择菜单：清空账户余额，往账户上存钱，从账户上取钱，显示当前余额，退出程序。选择项分别用整数 0、1、2、3 和 4 表示。
#include
int main() {
int num = 0;
float money = 0.0f;
float creditMoney = 0.0f;
float debitMoney = 0.0f;
printf("*** checkbook-balancing program ***\n");
printf("Commands: 0=clear, 1=credit, 2=debit, 3=balance, 4=exit\n\n");
while (1)
{
printf("Enter command: ");
scanf("%d", &num);
switch (num)
{
case 0:
money = 0.0f;
printf("your money has been cleared\n");
break;
case 1:
printf("Enter amount of credit: ");
scanf("%f", &creditMoney);
money += creditMoney;
break;
case 2:
do
{
printf("Enter amount of debit: ");
scanf("%f", &debitMoney);
if (debitMoney > money)
printf("have not enough money\n");
} while (debitMoney > money);
money -= debitMoney;
break;
case 3:
printf("Current balance: $%.2f\n", money);
break;
case 4:
printf("see you!\n");
return 0;
default:
printf("Invalid commond\n");
printf("Commands: 0=clear, 1=credit, 2=debit, 3=balance, 4=exit\n");
break;
}
}
return 0;
}
运行结果：