C 语言学习记录：选择语句与循环语句

​        在 C 语言的学习进程中，选择语句和循环语句是构建程序逻辑的重要部分。作为结构化编程语言，C 语言主要包含顺序结构、选择结构和循环结构，其中选择语句和循环语句分别控制着程序的分支走向和重复执行，对实现复杂的业务逻辑起着关键作用。接下来，让我们深入学习这两类语句。

一、选择语句

        在生活中，我们时刻面临着各种抉择，比如是选择去清华、北大还是其他地方深造，是否找朋友玩耍，以及选择及时行乐还是克勤克俭的生活方式等。在 C 语言里，也有相应的机制来处理这些类似的判断和选择，这就是选择语句。C 语言中有两种主要的选择语句结构：if-else结构和switch-case结构。

1.1 if-else 结构

if-else结构用于根据条件的真假来执行不同的代码块。下面是一个根据学生考试分数进行评级的示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    while (1) {
        // 考试分数[90-100] 优秀
        // 考试分数[80-90)  良好
        // 考试分数[70-80)  中等
        // 考试分数[60-70)  及格
        // 考试分数[0-60)   孩子还需努力！
        int score = 0;
        printf("请输入学生的考试成绩：\n");
        scanf("%d", &score);
        if (score >= 90 && score <= 100) {
            printf("优秀！\n");
        }
        else if (score >= 80 && score < 90) {
            printf("良好！\n");
        }
        else if (score >= 70 && score < 80) {
            printf("中等！\n");
        }
        else if (score >= 60 && score < 70) {
            printf("及格！\n");
        }
        else {
            printf("孩子还需努力！\n");
        }
    }
    return 0;
}

        在这段代码中，通过if-else if的链式结构，依次判断输入的分数落在哪个区间，从而输出相应的评级。如果分数在 90 到 100 之间，输出 “优秀”；在 80 到 90 之间，输出 “良好”，以此类推。最后的else块则处理所有其他不符合前面条件的情况，即分数小于 60 时，输出 “孩子还需努力！”。

1.2 switch-case 结构

switch-case结构适用于处理离散的条件判断。例如，根据用户输入的数字来执行不同的电脑操作：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    while (1) {
        // 碰到：离散条件情况
        // 操作电脑：0-关机  1-重启  2-睡眠  3-锁定
        // [0-5] [6-10] [11-15]  [16-20] 适用：if-elseif
        printf("请输入对电脑的操作：\n");
        printf("0 - 关机  1 - 重启  2 - 睡眠  3 - 锁定\n");
        int i = -1;
        scanf("%d", &i);
        // switch() 中，只能放置变量的值
        switch (i) {
        case 0:
            printf("关机\n");
            // 不能省略：一旦省略，将导致switch出现穿透的情况
            break;
        case 1:
            printf("重启\n");
            break;
        case 2:
            printf("睡眠\n");
            break;
        case 3:
            printf("锁定\n");
            break;
        default:
            printf("错误操作\n");
            break;
        }
    }
    return 0;
}

        在这个例子中，switch语句根据变量i的值进行判断。如果i为 0，执行 “关机” 操作并通过break语句跳出switch结构；如果i为 1，执行 “重启” 操作并跳出，以此类推。default分支用于处理i为其他值的情况，即用户输入了不在 0 到 3 范围内的数字时，输出 “错误操作”。需要注意的是，break语句在switch-case结构中非常重要，如果省略，程序会发生 “穿透” 现象，即继续执行下一个case分支的代码，这可能导致不符合预期的结果。

1.3 选择语句总结

• 适用场景：在多分支语句中，当判断条件是值调节（即离散的具体值）时，适合使用switch语句；当判断条件是连续范围时，更适合使用if...else语句。例如，判断一个月份属于哪个季节，由于月份是离散的值，可以使用switch语句；而判断一个人的年龄范围属于哪个阶段，由于年龄是连续的范围，使用if...else语句更为合适。

二、循环语句

在生活中，我们经常会做一些规律性、重复性的事情，比如每日更新博客、日复一日刷 B 站等。在 C 语言中，循环语句就是用来处理这类重复执行的任务。C 语言提供了三种循环方式：先验循环for循环和while循环，以及后验循环do-while循环。

2.1 for 循环

for循环通常用于已知循环次数的场景，其语法结构为for (初始变量; 判断条件 ; 变量的改变) {循环体}。下面是一个简单的示例，用于打印从 1 到 5 的表白信息：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        printf("@#*，俺第%d次老虎油！\n", i);
    }
    // 练习：打印 从1到100的所有数
    /*for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        printf("i=%d\n", i);
    }*/
    // 问题：打印 [1-100]期间的所有的偶数
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        // if - 如果
        if (i % 2 == 0) {
            printf("偶数=%d\n", i);
        }
    }
    return 0;
}

在这个代码中，首先定义了一个for循环，初始变量i为 1，判断条件是i小于等于 5，每次循环结束后i自增 1。在循环体中，打印出相应的表白信息。后面还展示了如何打印从 1 到 100 的所有数，以及如何通过if语句筛选出 1 到 100 之间的所有偶数并打印。

2.2 while 循环

while循环也是先验循环，即先判断条件，再执行循环体。其语法结构为while (判断条件) {循环体}。下面是一个与前面for循环功能相同的while循环示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        printf("@#*，俺第%d次老虎油！\n", i);
        i++;
    }
    return 0;
}

在这个while循环中，初始变量i为 1，只要i小于等于 5，就会执行循环体中的打印语句，并在每次循环结束后将i自增 1，直到i大于 5 时，循环结束。

2.3 do-while 循环

do-while循环是后验循环，即先执行一次循环体，再判断条件。其语法结构为do {循环体} while (判断条件);。以下是一个示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1;
    do {
        printf("@#*，我来养你！\n");
        i++;
    } while (i <= 5);
    return 0;
}

在这个do-while循环中，首先执行一次循环体，打印出 “@#*，我来养你！”，然后判断i是否小于等于 5，如果是，则继续执行循环体，否则结束循环。需要注意的是，do-while循环至少会执行一次循环体，这是它与for循环和while循环的重要区别。

2.4 特殊情况：死循环

死循环是指一直执行某一个事情的循环。在 C 语言中，如果作为条件：0 代表False，非 0 代表True。以下是两种常见的死循环写法：

while (1) {
    printf("@#*，我喜欢！\n");
}
for (;;) {
    printf("@#*，我来养你！");
}

在while循环中，条件始终为 1（即True），所以会一直执行循环体；在for循环中，省略了初始变量、判断条件和变量的改变，同样会导致循环永远不会结束。在实际编程中，死循环需要谨慎使用，通常用于一些需要持续运行的程序，如服务器程序等，但也需要提供相应的退出机制，以避免程序无法停止。

2.5 中止循环

在循环执行过程中，有时需要提前结束循环或者跳过某次循环，这就用到了continue和break语句。

• continue 语句：continue语句用于结束当次循环，进入到下一次循环。例如，每天向女朋友表白一次，但偶数天不去，奇数天去表白的示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 3; i <= 100; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            // 跳出当前循环，进入到下一次循环
            continue;
        }
        printf("@#*，第%d次表白：我喜欢你！\n", i);
    }
    return 0;
}

在这个代码中，当i为偶数时，执行continue语句，跳过本次循环的剩余部分，直接进入下一次循环，即不执行表白语句；当i为奇数时，正常执行表白语句。

• break 语句：break语句用于结束整个循环，进入到循环以外的代码。例如，在表白的例子中，假设一辈子只活到 100 岁，并且在第 94 次表白后变心，结束循环：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
    for (int i = 3; i <= 100; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            // 跳出当前循环，进入到下一次循环
            continue;
        }
        if (i == 94) {
            // 结束循环，代码进入到循环以外的代码
            break;
        }
        printf("@#*，第%d次表白：我喜欢你！\n", i);
    }
    printf("循环结束后，继续执行其它代码！");
    return 0;
}

在这个代码中，当i等于 94 时，执行break语句，立即结束整个for循环，然后执行循环后面的打印语句 “循环结束后，继续执行其它代码！”。

通过对选择语句和循环语句的学习，我们能够更加灵活地控制程序的执行流程，实现各种复杂的逻辑功能。在实际编程中，需要根据具体的需求选择合适的语句结构，以提高程序的效率和可读性。希望这篇学习记录能对正在学习 C 语言的小伙伴们有所帮助，如有错误或不足之处，欢迎大家在评论区指正交流！​