C语言中if语句、if-else语句和switch语句详解

前言

在C语言中，有三种条件判断结构：if语句、if-else语句和switch语句。

一、人物简介

第一位闪亮登场，有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。
第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。

二、if语句

基本语法

if (条件) {
    // 代码块1
}

代码示例

#include < stdio.h >

int main() 
{
  int num = 5;
  if (num > 0) {
    printf("这个数为正数.n");
  }
  return 0;
}

运行结果

三、if-else语句

基本语法

if (条件) {
    // 代码块1
} else {
    // 代码块2
}

代码示例

#include < stdio.h >

int main() 
{
  int num = -2;
  if (num > 0) {
    printf("这个数为正数.n");
  } else {
    printf("这个数为负数.n");
  }
  return 0;
}

运行结果

if语句嵌套使用

代码示例

#include < stdio.h >

int main() {
    int num = 3;
    if (num > 0) {
        if (num < 5) {
            printf("num在1到4之间n");
        } else {
            printf("num大于等于5n");
        }
    } else {
        printf("num小于等于0n");
    }
    return 0;
}

在这个示例中，外层的if语句判断num是否大于0，如果成立，进入内层的if语句继续判断num是否小于5；

如果不成立，执行else语句块，输出"num小于等于0"。

num的值是3，它既符合外层if语句的条件，也符合内层if语句的条件，所以程序输出"num在1到4之间"。

运行结果

if else语句的链式使用

代码示例

#include < stdio.h >

int main() {
    int score = 85;
    if (score >= 90) {
        printf("优秀n");
    } else if (score >= 80) {
        printf("良好n");
    } else if (score >= 70) {
        printf("中等n");
    } else if (score >= 60) {
        printf("及格n");
    } else {
        printf("不及格n");
    }
    return 0;
}

在这个示例中，if else语句被链式使用，程序从上到下依次判断score的值是否大于等于90、是否大于等于80、是否大于等于70、是否大于等于60，最终输出对应的成绩等级。

score的值是85，它大于等于80，但小于90，所以程序输出"良好"。

运行结果

四、switch语句

基本语法

switch (expression) {
    case constant1:
        statement1;
        break;
    case constant2:
        statement2;
        break;
    ...
    default:
        statementN;
        break;
}

switch语句的执行过程如下：

表达式的值被计算。
表达式的值被依次与各个case后的常量进行比较，直到找到与之匹配的常量。
如果找到匹配的常量，执行该常量对应的代码块，并跳出switch语句。
如果没有找到匹配的常量，执行default对应的代码块（如果有），并跳出switch语句。

❝switch语句中的case标签可以是整数、字符或枚举常量。
每个case标签必须是唯一的，且必须以冒号(:)结尾。
在case后面的代码块中可以包含任意数量的语句，用花括号({})来组成代码块。
switch语句的default标签是可选的，它通常放在case标签的最后面。如果没有匹配到任何case标签，那么default标签下的代码块将被执行。
default标签只能出现一次，且必须放在最后一个case标签之后，否则会引发编译错误。

switch基础用法

下面是一个简单的switch语句示例，用于根据输入的数字输出对应的星期几：

#include < stdio.h >

int main() 
{
    int day;
    printf("请输入数字（1-7）：");
    scanf("%d", &day);
    switch (day) {
        case 1:
            printf("星期一n");
            break;
        case 2:
            printf("星期二n");
            break;
        case 3:
            printf("星期三n");
            break;
        case 4:
            printf("星期四n");
            break;
        case 5:
            printf("星期五n");
            break;
        case 6:
            printf("星期六n");
            break;
        case 7:
            printf("星期日n");
            break;
        default:
            printf("输入错误！n");
            break;
    }
    return 0;
}

运行结果

switch高级用法

除了基本用法外，switch语句还有一些高级用法，可以更灵活地使用。

1、case标签穿透

在switch语句中，如果没有在一个case语句块中使用break语句，那么程序会从这个case开始，一直执行到switch语句的结尾，这种现象被称为case标签穿透。

下面是一个case标签穿透的示例：

#include < stdio.h >

int main() {
    int num = 3;
    switch (num) {
        case 1:
        case 2:
            printf("num是1或2n");
            break;
        case 3:
        case 4:
            printf("num是3或4n");
            break;
        default:
            printf("num不是1、2、3、4n");
            break;
    }
    return 0;
}

在这个示例中，num的值是3，它既符合case 3的条件，也符合case 4的条件，但是由于case 3的语句块中使用了break语句，所以程序执行完case 3之后就跳出了switch语句，不会继续执行case 4的语句块。

运行结果

2、switch语句嵌套

在C语言中，switch语句可以嵌套使用，例如：

#include < stdio.h >

int main() 
{
    int num = 1;
    switch (num) {
        case 1:
            printf("num是1n");
            switch (num) {
                case 2:
                    printf("num是2n");
                    break;
                default:
                    printf("num不是2n");
                    break;
            }
            break;
        case 3:
            printf("num是3n");
            break;
        default:
            printf("num既不是1也不是3n");
            break;
    }
    return 0;
}