从零开始学习C语言丨判断结构

2022-11-03 10:48:17 浏览数 (1)
 本文发布于微信公众号：三玹
上一篇讲运算符中，学习了关系运算符和逻辑运算符，其中都有谈及程序语言中非常重要的结构之一，判断结构。本篇文章就来讲一讲判断结构。
计算机语言的运行是按照顺序结构执行的，也就是一条路走到黑。就好比一些游戏，它是有一条主线的，但是结局是多样性的，有HE（Happy Ending，完美结局），也有BE（Bad Ending，悲剧结局）。
至于走向是HE，还是BE，取决于你在游戏中的行为。而这些行为就是判断条件，如果符合条件，那么就执行HE，否则就执行BE。
由此可知，判断结构需要具备两个内容：判断条件和判断结果。
那么程序结构有哪些类型？
三元运算符
首先，先说一个之前学过的一个运算符，三元运算符。它也是属于一种判断结构。
和其他判断结构不同的是，它只能表示两种结果，要么是，要么不是。
来回忆一下三元运算符的格式：
int a = 3 > 4 ? 1 : 0;
3 > 4 是判断条件；1 或者 0 是判断结果。
三元运算符的结果除了冒号前后的两个数据，就不会有第三种结果了，这就存在了局限性。如果我有多个条件，不同的条件所执行的结果也不同，显然三元运算符是不能满足的。
比如还是去网吧的例子，首先得年满十八岁，且钱带足了，才能进去玩耍；如果满十八岁，但是钱不够，会被提醒带够钱，然后请出去；如果钱带够了，没满十八岁，会被提醒未成年禁止进入，然后请出去。
而三元运算符只有一个条件，两个结果，显然是无法完成这样的案例。那么，我们就需要知道另外的判断结构，if-else 结构和 switch 结构。
if-else 结构
在我当前的认知里面，if-else 结构是使用最多的循环结构。（很大的原因，是因为我先学了Python，而Python里面是没有switch结构的。）
在 if-else 结构中，最少都有两种结果。其中 if 是表示如果的意思，else 是表示否则的意思。
再说一个可能会让大家产生误解的话：在 if-else 结构中，if 是可以单独出现的，else 是可有可无的，但是必须要和 if 配对。
先来看一个有 if 和 else 的结构：
if(1 > 3){
  printf("1比3大");
}
else{
  printf("3比1大");
}
其中 if 后面是要跟上条件的，而 else 后面是不用跟条件的。如果 if 后面的条件不满足，那么自动会找配对的 else，然后执行里面的命令。如果没有 else，那就直接跳过，运行下面的代码。
那么问题来了，if 和 else 各自执行出一个结果，那么如果 if 独立出来，不就只有一个结果。作者你是怎么敢说至少两个结果呢？
不！if 单独出现，虽然只有一个条件，执行的部分也只有一个，但是它的结果是两个的。一个是满足条件，执行出的有结果；另一种是不满足条件，不执行出的没有结果。有和没有，就是两种结果。
到这里，我们就知道了无论是只有一个 if，还是 if-else 成对出现，结果都会是两个。但现在，我想要三个结果，应该怎么做呢？
if-else 之间还有一个判断方式，叫做否则如果，写作 else if。这个判断方式在 if-else 结构中也不是必须的，除非你有很多条件需要判断，否则只有一个判断条件，就用不到 else if。
写一个去网吧的例子。
int age = 21;
double money = 35.00;
if(age >= 18 && money >= 50.00){
  printf("欢迎光临！");
}
else if(age < 18){
  printf("小朋友，长大后才能进网吧！");
}
else if(money < 50.00){
  printf("不好意思，您的余额已经不足！");
}
if 判断后面的条件实际上是有 2 个，一个是判断年龄，另一个判断金钱。通过逻辑运算符，将两个条件合并成一个布尔表达式。
&&，与运算符，两个条件同时满足时，该表达式的结果为真（true），就执行下面的内容。反之为假（false），跳过 if 包含的代码块（跟在条件后面的 {...} 里面的内容）。
switch 结构
先来看一下 switch 结构语法：
switch(expression){
  case constant1:
    statements1;
    break;
  case constant2:
    statements2;
    break;
  default:
    statements;
 }
认识一下语法中的每个单词表示的含义：
1、switch：开关。即这个循环结构的开关，表示准备开始循环。
2、expression：表达式。这里可以是一个变量、但类型必须是整形、枚举类型或者class类型，其中class中必须要有单独的一个函数将其转换为整型或者枚举类型。（目前就先记着，类型可以是short、int、long的整数，以及 char 的字母。）
3、case：案例。相当于 if 和 else if。
4、contant：常数。该部分内容是判断的值，且必须和 expression 的类型必须是一致的。如果是整型，这个值就是1、2、3；如果是字符型，这个值就是a、b、c。这个值相当于是条件。
5、statements：语句。这里是指满足 case 后面的值和 expression 传递进来的值是一致的，则要运行的内容。
6、break：终止。代码块中碰到 break 关键字则结束运行，剩余的内容就不再运行了。
7、default：默认。和 else 的作用是一样的，如果以上 case 后面的值都不满足，则执行这一块下面的代码语句。理论上，default 放在哪里都是可以的，但是需要注意的是，如果放在 case 上面，一定要加上 break 关键字。一般建议是放在代码的最后。
来看一个 switch 结构的简单案例：
int a;
scanf("%d", &a);
switch(a){
  case 0:
    printf("第一关");
  case 1:
    printf("第二关");
    break;
  default:
    printf("结束游戏！");
}
当输入 0 给 a，这段代码的运行结果是：第一关第二关。
这个结果显然不是想要的。之所会出现这种情况，就因为少了一个 break。switch 不会像 if-else 结构一样，满足哪个条件，就执行哪部分内容，执行完就直接跳出。
switch 代码块的内容都是一个整体，如果没有 break 关键字，就会发生穿透，也就是代码会按顺序执行下来。直到碰到了 break，或者全部运行完，才会跳出判断。
嵌套循环
嵌套就是套娃行为，嵌套循环就是判断里面还有判断。
例如：去网吧首先要对年龄进行判断，符合规定才能允许进去。进去后还要根据你缴交的钱，判断你是开的豪华包厢，可以玩高配电脑；还是在氛围贼好的大堂，玩普通配置的电脑。
用 if-else 嵌套结构实现：
int age;
double money;
if(age >= 18){
  if(money > 500.00){
    print("贵宾一位，豪华包厢安排起来！");
  }
  else{
    printf("顾客一名，随便找个机子玩玩！");
  }
}
else{
  printf("小朋友，长大后才能进来的！");
}
switch 结构一般是对几个常量进行判断的。就比如我们去ATM取钱，在登录后会让我们选择查询余额、存取款、转账交易等行为。我们会根据系统给出的提示按下相应的数字进入界面操作。
比如存取款是按下 2 进入相应界面，之后又有几个选择，按 1 选择存钱，按 2 选择取钱，按 0 退出。

用 switch 嵌套结构实现：

int a;
int b;
switch(a){
  case 1:
    printf("查询余额");
    break
  case 2:
    printf("存取款");
    switch(b){
      case 0:
        printf("退出");
        break;
      case 1:
        printf("存钱");
        break;
      case 2:
        printf("取钱");
        break;
    }
    break;
  case 3:
      printf("转账交易");
      break;
}

一般情况下，建议尽可能少使用嵌套循环，迫不得已要使用嵌套，三次就差不多了。如果嵌套了太多，会导致代码的可读性急剧下降，且后期的维护就变得非常困难。

最后

关于判断结构的介绍和使用就到这里结束了，下一篇文章我们讲另外一个重要的结构——循环结构。对文中有疑问或者出现错误的地方，欢迎大家在评论区指正。

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