04_C++控制结构

04_C++控制结构

C/C++支持最基本的三种控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构

1. 顺序结构：程序按照顺序一行行从上到下执行，不发生任何跳转
2. 选择结构：根据条件是否满足，选择执行不同的代码
3. 循环结构：根据条件是否满足（循环条件），循环执行某段代码

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

if语句用于判断一个或多个条件，执行满足条件的代码段。其有三种使用形式：

1. 单分支if语句
2. 两分支if语句
3. 多分支if语句

4.1.1.1 单分支if语句

if(条件){ 条件满足执行的语句 }

示例代码：

#include <iostream> using namespace std; int main() { // 选择结构-单分支if语句 // 输入考试成绩，如果分支低于60，视为不及格，并在屏幕上输出 int score = 0; cin >> score; cout << "score = " << score << endl; if (score < 60) // 注意这里末尾不要加分好，if只管紧随其后的一条代码或代码块 { cout << "不及格" << endl; } system("pause"); return 0; }

4.1.1.2 两分支if语句

if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };

示例代码：

#include <iostream> #include <ctime> using namespace std; int main() { // 生成一个100以内的随机数，如果是偶数就去上班，如果不是偶数就睡大觉，并输出 srand(unsigned int(time(0))); // 撒随机数种子 int randNum = rand() % 100; cout << "randNum = " << randNum << endl; if (randNum % 2 == 0) { cout << "go to work" << endl; } else { cout << "deep sleep" << endl; } system("pause"); return 0; }

4.1.1.3 多分支if语句

if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}

示例代码：

#include <iostream> using namespace std; int main() { // 多分支if，实现分数分级输出 // 90分及以上为A // 70-89为B // 60-69为C // 60以下为D int score = 0; cin >> score; cout << "score = " << score << endl; if (score >= 90) { cout << "A" << endl; } else if (score >= 70 && score < 90) { cout << "B" << endl; } else if (score >= 60 && score < 70) { cout << "C" << endl; } else { cout << "D" << endl; } system("pause"); return 0; }

4.1.1.4 嵌套if语句

在if语句中，可以继续使用if语句，可以嵌套多个if语句。当然不推荐嵌套层次太深，不然读代码很费劲。

继续上面的案例，现在我们希望将等级为B的分数，再细分三等：

• 70-79为B-
• 80-84为B
• 85-89为B+

示例代码：

#include <iostream> using namespace std; int main() { int score = 0; cin >> score; cout << "score = " << score << endl; if (score >= 90) { cout << "A" << endl; } else if (score >= 70 && score < 90) { if (score >= 70 && score < 80) { cout << "B-" << endl; } else if (score >= 80 && score < 85) { cout << "B" << endl; } else { cout << "B+" << endl; } } else if (score >= 60 && score < 70) { cout << "C" << endl; } else { cout << "D" << endl; } system("pause"); return 0; }

4.1.1.5 小练习

输入三个数字，判断哪个数字最大，并输出。

4.1.2 三目运算符

作用：通过三目运算符实现简单的判断

语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3

解释：

如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；

如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。

** 示例代码：**

#include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 1, b = 2; int c = a > b ? a : b; // 一句话取a和b中较大的数赋值给c cout << "c = " << c << endl; (a > b ? a : b) = 100; // 三目运算符返回的是变量，可以继续赋值 cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; system("pause"); return 0; }

比起if语句，三目运算符在处理简单的逻辑时，更加短小简洁

4.1.3 switch语句

用于执行多条件分支语句

示例代码：

#include <iostream> using namespace std; int main() { // 给领导打分，90分以上为很好，80-89为比较好，70-79为一般，低于70为差劲 int score = 0; cin >> score; cout << "score = " << score << endl; switch (score / 10) { case 9: cout << "很好" << endl; break; case 8: cout << "比较好" << endl; break; case 7: cout << "一般" << endl; break; default: cout << "差劲" << endl; break; } system("pause"); return 0; }

注意：

• switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型
• case里如果没有break，那么程序会一直向下执行，直到遇到第一个break或者switch语句结束

4.2 循环结构

4.2.1 while循环

满足循环条件，执行循环体（代码段）

示例代码：

int main() { int num = 0; while (num < 10) { cout << "num = " << num << endl; num++; } system("pause"); return 0; }

• 注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

小练习：猜数字
系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。

4.2.2 do while循环

满足循环条件，执行循环体（代码段）
与while循环不同的是：

• while循环是先判断循环条件，再执行循环体，循环体可能一次都不执行
• do while是先执行一次循环体再判断循环条件，循环体至少会被执行一次

示例代码：

int main() { int num = 0; do { cout << num << endl; num++; } while (num < 10); system("pause"); return 0; }

小练习：寻找水仙花数

需求描述：水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身

例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153

请利用do…while语句，求出所有3位数中的水仙花数

4.2.3 for循环

满足循环条件，执行循环体（代码段）
for循环，应该是用的最多的循环语句

示例代码：

int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) // 注意：要用分号进行分隔 { cout << i << endl; } system("pause"); return 0; }

小练习：敲桌子
需求描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，输出敲桌子，其余数字直接输出数字。

4.2.4 循环嵌套

与if嵌套一样，循环语句也是支持嵌套的。

• 支持循环套循环
• 支持if套if
• 支持if套循环
• 支持循环套if
• ……

示例代码：

int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { cout << "*" << " "; } cout << endl; } system("pause"); return 0; }

小练习：输出乘法表
需求描述：利用嵌套循环，实现输出九九乘法表

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

用于跳出循环体，或者结束switch语句

• 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
• 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句，只能跳出当前循环，如有嵌套循环无法全部跳出

示例代码1：在switch 语句中使用break

#include <iostream> using namespace std; int main() { //1、在switch 语句中使用break int x = 2; switch (x) { case 1: cout << "x = 1\n"; break; // 跳出 switch case 2: cout << "x = 2\n"; break; // 跳出 switch default: cout << "other value\n"; break; // 可选：跳出 switch } cout << "switch 结束后继续执行\n"; return 0; }

示例代码2：在循环语句中用break

#include <iostream> using namespace std; int main() { for (int i = 1; i <= 5; i++) { if (i == 3) { break; // 当 i == 3 时跳出循环 } cout << "i = " << i << endl; } cout << "循环结束后继续执行\n"; return 0; }

示例代码3：在嵌套循环语句中使用break，只能跳出当前循环

#include <iostream> using namespace std; int main() { for (int i = 1; i <= 3; i++) { cout << "外层循环 i = " << i << endl; for (int j = 1; j <= 3; j++) { if (j == 2) { break; // 只跳出内层循环 } cout << " 内层循环 j = " << j << endl; } } cout << "全部循环结束\n"; return 0; }

4.3.2 continue语句

用于在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环

注意：continue并没有使整个循环终止，只是结束本次循环，而break会跳出循环

#include <iostream> using namespace std; int main() { for (int i = 1; i <= 5; i++) { if (i == 3) { continue; // 跳过 i == 3 这一轮 } cout << "i = " << i << endl; } cout << "循环结束\n"; return 0; }

4.3.3 goto语句

• goto语句用于无条件跳转到程序中指定的标签位置执行代码，仅限局部跳转，不能跨函数跳转
• 在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱，降低代码可读性。但在某些特殊场景下，使用goto语句可以简化代码逻辑
  示例代码：

#include <iostream> using namespace std; int main() { int num = 0; cout << "请输入一个正整数：" << endl; cin >> num; if (num < 0) { goto error; // 如果输入负数，跳转到error标签 } cout << "你输入的正整数是：" << num << endl; goto end; // 跳转到end标签，结束程序 error: cout << "输入错误，不能是负数！" << endl; end: return 0; } 中指定的标签位置执行代码，仅限局部跳转，不能跨函数跳转 * 在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱，降低代码可读性。但在某些特殊场景下，使用goto语句可以简化代码逻辑 示例代码： ```C++ #include <iostream> using namespace std; int main() { int num = 0; cout << "请输入一个正整数：" << endl; cin >> num; if (num < 0) { goto error; // 如果输入负数，跳转到error标签 } cout << "你输入的正整数是：" << num << endl; goto end; // 跳转到end标签，结束程序 error: cout << "输入错误，不能是负数！" << endl; end: return 0; }