LV01-04-C语言-控制语句

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本文主要是C语言基础——控制语句相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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VMware® Workstation 16 Pro 16.2.3 build-19376536
SecureCRT Version 8.7.2 (x64 build 2214) - 正式版-2020年5月14日
开发板 正点原子 i.MX6ULL Linux阿尔法开发板
uboot NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)
linux内核 linux-4.15(NXP官方提供)
STM32开发板 正点原子战舰V3(STM32F103ZET6)
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一、顺序结构

先执行第一条语句，然后是第二条、第三条……一直到最后一条语句，这称为顺序结构。

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二、选择结构

1. if…else…

1.1基本形式

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if(表达式)
{
    语句块1...;     // 表达式为真，执行语句1
}
else
{
    语句块2...;    // 表达式非真，执行语句2
}
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1.2嵌套形式

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if(表达式)
 	 if(表达式)    语句块1...;
	 else 	      语句块2...;
else	
	 if(表达式)    语句块3...;
	 else	      语句块4...;

1.3阶梯形式

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if (表达式1) 语句块1...;
else if(表达式2) 语句块2...;
else if(表达式3) 语句块3...;
else if(表达式4) 语句块4...;
...
else 语句块n...;
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【注意】

（1）语句块只有单条语句时， { } 可以省略，但是当有若干条语句时，必须用 { } 括起来。

（2）对于表达式，一般情况下为逻辑表达式或关系表达式；也可以是任意类型(包括整型、实型、字符型、指针类型）

（3）要注意表达式中的判断条件原则是非0即为真。

（4） if 语句嵌套时， else 总是与它上面的最近的 if 配对，与书写格式无关。要实行强行的配对关系可以利用 { } 来实现。

2. switch

2.1基本形式

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switch(表达式)
{
    case 常量表达式1:语句块1...;break;
    case 常量表达式2:语句块2...;break;
        ...
    case 常量表达式n:语句块n...;break;
    default:语句块n+1;break; /* 放在最后时default后边的break可以省略，其他位置则不可省略 */     
}
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【注意】

（1）每个常量表达式的值必须各不相同，否则将会出现矛盾。

（2）当表达式的值与 case 后面的常量表达式值（可以是整型、字符型或者枚举型）相等时，就执行此case后面的语句。 case 常量： 只起语句标号的作用。另外要注意多个 case 可以执行一组语句。

（3） switch 中的表达式可以是整型、字符型或枚举型。

（4） break 语句用于强行跳出 switch ，一般每个 case 后面应有一个 break 语句， default 分支后的 break 可以省略。一般情况 default 分支都放在最后面，当然，也可以放在开头或者中间，但是此时的 break 就不可以省略了。

（5）语句块是可以使用花括号 { } 包裹起来的，但是大多数情况似乎都不使用花括号。

2.2可以定义变量嘛？

为什么会有这一部分笔记呢？因为踩坑了呗，先看一个实例吧：

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#include <stdio.h>

/* 主函数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int n = 1;
	switch(n)
	{
		case 1:
			printf("1\n");
			break;
		case 2:
			printf("2\n");
			break;
		default:
			printf("default\n");
			break;
	}
	
	return 0;
}

然后我们编译上边的程序，这个时候是不会有任何问题的，但是要是我们想在分支定义一个局部变量怎么办？我们来试一下：

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#include <stdio.h>

/* 主函数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int n = 1;
	switch(n)
	{
		case 1:
			printf("1\n");
			break;
		case 2:
			int a = 10;
			printf("2 a=%d\n", a);
			break;
		default:
			printf("default\n");
			break;
	}
	
	return 0;
}

这个时候我们再来编译一下：

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hk@vm:~/6temp/test$ gcc test.c -Wall
test.c: In function ‘main’:
test.c:13:4: error: a label can only be part of a statement and a declaration is not a statement
    int a = 10;
    ^

我们发现，居然报错了，原因上边其实已经提示了，在c语言中想要在switch语句的某一个分支中定义变量，我们需要加上为这分支加上花括号。将上边报错的分支修改为如下的形式（花括号也可将break包裹在内）：

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case 2:
		{
			int a = 10;
			printf("2 a=%d\n", a);
		}
		break;

2.3多个值？

有这样的情况怎么办，有0 1 2三个匹配对象执行相同的语句，switch也是支持的：

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#include <stdio.h>

/* 主函数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
	int n = 2;
	switch (n)
	{
	case 1:
	case 2:
		printf("2\n");
		break;
	default:
		printf("default\n");
		break;
	}

	return 0;
}

这样 n 是 1 或者 2 的时候都会执行分支2中的语句啦。

三、循环结构

1. while

1.1基本形式

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while(表达式)
{
    语句块...;
}

先计算“表达式”的值，当值为真（非0）时， 执行“语句块”；执行完“语句块”，再次计算表达式的值，如果为真，继续执行“语句块”……这个过程会一直重复，直到表达式的值为假（0），就退出循环，执行 while 整体 后面的代码。

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1.2实例

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#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int n = 5;
    int count = 0;
    printf("------cycle start------\n");
    while(n > 2)
    {
        printf("Before statement execution: count=%d, n=%d\n", count, n);
        n--;
        count++;
        printf("After statement execution: count=%d, n=%d\n", count, n);
    }
    printf("------cycle end------\n");
    printf("count = %d, n = %d \n", count, n);
    return 0;
}
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【注意】 while 循环是先判断表达式为真，然后才执行循环，若为假，则直接结束循环，不会再执行循环体内的语句块。

2. do…while

2.1基本形式

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do{
    语句块...;
}while(表达式);

先执行“语句块”，再计算“表达式”的值，当值为真（非0）时，继续执行“语句块”……这个过程会一直重复，直到表达式的值为假（0），就退出循环，执行 do…while 整体后面的代码。

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2.2实例

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#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int n = 5;
    int count = 0;
    printf("------cycle start------\n");
    do{
        printf("Before statement execution: count=%d, n=%d\n", count, n);
        n--;
        count++;
        printf("After statement execution: count=%d, n=%d\n", count, n);
    }while(n > 5);
    printf("------cycle end------\n");
    printf("count = %d, n = %d \n", count, n);

    return 0;
}
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【注意】 do…while 循环是先执行一次循环，然后才判断表达式为真，然后才继续执行循环，若为假，则直接结束循环，不会再执行循环体内的语句块。所以当两个实例中的判断条件 n > 2 变为 n > 5 时 while 循环结构一次也不执行，而 do…while 循环结构会执行一次，这点需要注意。

3. for

3.1基本形式

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for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
{
    语句块...;
}

执行过程：

(1) 先执行“表达式1”。

(2) 再执行“表达式2”，如果它的值为真（非0），则执行循环体，否则结束循环。

(3) 执行完循环体后再执行“表达式3”。

(4) 重复执行步骤 (2) 和 (3)，直到“表达式2”的值为假，就结束循环。

上面的步骤中，(2) 和 (3) 是一次循环，会重复执行，for 语句的主要作用就是不断执行步骤 (2) 和 (3)。

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【注意】

（1）“表达式1”仅在第一次循环时执行，以后都不会再执行，可以认为这是一个初始化语句。“表达式1”可省略,但循环之前应给循环变量赋值。

（2）表达式2”一般是一个关系表达式，决定了是否还要继续下次循环，称为“循环条件”。“表达式2”可省略,将陷入死循环。

（3）“表达式3”很多情况下是一个带有自增或自减操作的表达式，以使循环条件逐渐变得“不成立”。“表达式3”可省略,但在循环体中增加使循环变量值改变的语句。

四、辅助控制语句

1. return

1.1基本形式

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return (表达式); /* 有没有 ( ) 都可以*/

1.2基本应用

  • 返回函数的值

当 return 应用在函数中时，可以用于返回一个值，如 return (10 + 9);

  • 结束程序

当 return 应用在函数中时，不仅可以用于返回一个值，还可以直接结束该函数， return 语句执行完毕，它后边的所有语句不再执行，直接跳到主函数继续执行，若是用在主函数中，则遇到 return 直接结束主函数，整个程序结束，后边的语句不再执行。

【注意】 return 语句可以有多个，可以出现在函数体的任意位置，但是每次调用函数只能有一个 return 语句被执行，所以只有一个返回值（少数的编程语言支持多个返回值，例如 Go 语言）。

2. goto

goto 语句是一种无条件流程跳转语句，通常 goto 语句与 if 语句结合使用，当满足一定条件时，程序流程跳转到指定标号处，接着往下执行。

2.1基本形式

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/* 定义一个语句标识 flag_name （flag_name只是一个名字）*/
flag_name :      /* 语句标识后的冒号不能省略 */
	语句块...;
	
/* goto 语句的调用 */
goto flag_name;  /* 程序将从对应 flag_name 的代码处开始往下执行。 */

【注意】 flag_name 后边的语句可以加 { } ，也可以不加。不过加上的话可读性会强一些。

2.2基本应用

  • 跳出循环
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int count = 0;
    flag:
    {
        printf("------goto statement execution------\n");
        printf("------cycle end------\n");
        printf("count = %d\n", count);
        if (count == 3)
            return 0;
    }
    printf("------while cycle start------\n");
    while(1)
    {
        printf("Before statement execution: count=%d\n", count);
        count++;
        printf("After statement execution: count=%d\n", count);
        if(count > 3)
            goto flag;
    }
    return 0;
}
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goto flag_name; 语句放在循环中用于跳出循环，用于结束循环时，此时 flag_name 处的代码有两种情况：

（1）第一种是放在循环上边，比循环先执行，这个时候， flag_name 处的程序会先执行一遍，所以，切记，这里边不要直接放 return 语句，否则程序直接结束了，有需要的话可以加一个判断，以保证程序可以正常运行。

（2）第二种是放在循环下边，这个时候，只有满足了跳转指令时，程序才会跳转到 flag_name 处执行。

  • 构成循环
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 1;
    int sum=0;
    flag: 
    	if(i <= 5)
        {
            sum = sum + i;
            i++;
            goto flag;
        }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}

3. break

3.1基本形式

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break;

break 语句通常用在循环语句和开关语句中。当 break 用于开关语句 switch 中时，可使程序跳出 switch 而执行 switch 以后的语句；如果没有 break 语句，则将成为一个死循环而无法退出。

当 break 语句用于 do-while、for、while 循环语句中时，可使程序终止循环而执行循环后面的语句，通常 break 语句总是与 if 语句联在一起，即满足条件时便跳出循环。

3.2基本应用

  • 跳出一层循环
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int n,i;
    printf("自数1~100全部素数:\n");
    for(n = 2; n <= 100; n++)
    {
        for(i = 2; i < n; i++)
        {
            if (n % i == 0)
                break;
        }
        if(i >= n)
        printf("%d\t",n);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
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【注意】

（1） break 语句对 if-else 的条件语句不起作用；

（2）在多层循环中，一个 break 语句只向外跳一层。

4. continue

4.1基本形式

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continue;

continue 语句的作用是跳过循环体中剩余的语句而强行执行下一次循环。 continue 语句只用在 for、while、do-while 等循环体中，常与 if 条件语句一起使用，用来加速循环。

4.2基本应用

  • 直接跳过剩余语句执行下一次循环
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int n;
    for(n = 1; n <= 30; n++)
    {
        if(n % 2 == 0)
            continue;
        printf("%d\t", n);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

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