单分支\双分支结构

一 、相关知识学习

if语句主要用于单分支、双分支和多分支条件判断结构。

if单分支结构

if语句格式：if(条件表达式) 语句块;

if为C语言的关键字；条件表达式描述对问题的条件判断，其结果值为0或1(假与真)；语句块是条件成立时执行的语句，可以是一条语句或复合语句形式。

if单分支结构只执行条件为‘真’时的语句，执行过程如图1所示。

图1 if语句流程

如果表达式的值为真（非零），执行语句块的操作，否则（零），跳过语句块部分，接着执行后面的语句。例如：输出学生及格成绩的if语句：

if(grade>=60)     /*满足成绩大于等于60的条件*/

printf("\n%d,passed\n",grade);

表达式通常为关系表达式或逻辑关系表达式。C语言通过检测表达式的值是否为0判断条件是否成立，如果表达式非0，即表示条件成立（逻辑真），否则不成立（逻辑假）。

if...else双分支结构

当条件为‘真’和为‘假’时都需要执行不同操作，可以采用if…else语句实现双分支选择结构。

语句格式：if (表达式) 语句块1; 
                        else 语句块2;

if、else为C语言的关键字，由if引导条件为‘真’时执行的操作，由else引导条件为‘假’时执行的操作，else不能独立出现；语句块可以是一条语句或复合语句。 if …else语句的执行过程如图2所示。

图2 if…else语句流程

当表达式结果值为真时，执行语句块1，放弃语句块2的执行;当表达式结果值为假时，执行语句块2，放弃语句块1的执行。

对于一次条件判断，语句块1和语句块2只能有一个被执行，不能同时被执行。例如：对及格和不及格学生的成绩信息都要输出。

if(grade>=60) 

    printf("\n%d,passed\n",grade);/*及格信息*/

else

    printf("\n%d,failed\n",grade);/*不及格信息*/

if...else if多分支结构

当一个问题有多种可能的条件，针对每种条件需要分别处理，执行不同语句时，采用if…else…if…语句。

语句格式： if(表达式1) 语句块1;
                         else if (表达式2) 语句块2;
                         else if(表达式e3) 语句块3;
                              …
                         else 语句Sn+1;

对于一次条件判断，只能选择一个分支被执行，不能同时被执行。首先，计算表达式1，如果为真，执行语句块1，否则，计算表达式2，如果为真，执行语句块2，否则，…，以此类推，直至计算表达式n，如果为真，执行语句块n，如果为假，此时如果有语句块Sn+1，则执行，否则，执行if…else…if…语句的下一条语句。执行过程如图3所示。

图3 if…else if语句流程

switch语句

当用某个变量或表达式单独测试每一个可能的整常量时，使用switch开关语句处理多分支选择结构，可以简化程序的结构。 

语句格式： switch (表达式)
                          {
                               case 常量标号1：语句序列1;
                                        break;
                               case 常量标号2：语句序列2;
                                        break;
                                …
                               case 常量标号n：语句序列n;
                                        break;
                               default： 语句S;
                          }

其中：switch、case、default均为C的关键字；表达式必须基于同一个整型变量，用以控制程序的执行过程；常量标号i(i=1,2,…,n)，其类型应与表达式类型相同，根据表达式计算结果，在常量标号中查找，标号具有唯一性；语句序列允许由一条语句或多条语句组成，但不需要复合语句形式；break作为中断语句，在完成case分支规定的操作后直接跳出switch结构；default用于处理switch结构的条件非正常操作。switch执行过程如图４所示。

图４ switch语句执行流程图

switch语句的执行过程：

Step1：计算表达式的值。

Step2：将计算结果值依次与每一个case的常量标号进行比较。如果与某个case标号相等，执行该case标号后的语句序列；语句序列中如有break语句，则退出switch结构，整个switch多分支选择结构处理结束。如果没有break语句，则无条件执行下一条case语句(此时不需要对下一个case标号进行判断);

Step3：如果没有找到与计算结果值匹配的标号，则检查是否存在default标号，若有，则执行default后的语句，并结束switch语句的执行。若没有，则直接结束switch语句的执行。