C++学习笔记

主题

条件判断语句 ​

条件判断语句有称为选择语句、分支语句。C++中有3种形式的if选择语句，同时提供了switch语句，简化多分支决策的处理过程。条件判断语句是非常重要的流程控制语句。

1.语句，程序结构 ​

1.1 语句 ​

C++程序中，语句是最小的可执行单元，以分号结束。

1、表达式语句： 表达式语句就是在表达式后面加上一个分号。如算数表达式、关系表达式、逻辑表达式、赋值表达式等。其中赋值表达式最常见，其作用是将“=”右侧表达式的结果赋值给左边的变量。

2、空语句： 空语句只有一个分号。表示什么都不做，最大的作用就是进行占位。空语句经常出现在选择或循环语句中，表示某个分支或循环体暂时不执行任何操作，先用空语句占位，后续在逐步细化和补充。

3、复合语句： 复合语句就是用一对大括号“{}”括起来的若干条语句的集合，又称为语句块。他在语句上是一个整体，相当于一个语句。复合语句经常出现在选择或循环结构中，将分支代码或循环代码段用大括号括起来，起到层次划分的作用。

4、函数调用语句： 函数由函数名、圆括号和参数列表组成，函数调用语句就是在函数后加上一个圆括号。所谓调用，主要指程序执行到函数调用语句时，会跳转到相应的函数体中去执行其内容，执行完毕后返回到函数调用的语句处，接着执行下面的语句。

1.2 程序结构 ​

之前编写的简单代码都是顺序执行的，先执行第一句，然后是第二句、第三句...直到最后一条语句，这称为顺序结构。

但在很多情况下，只靠顺序结构不能很好的解决问题。例如：十字路口红灯停、绿灯行的问题，需要程序做出判断，当前是红灯还是绿灯。

为了让程序具有处理复杂问题的能力，C++中把程序结构分为顺序、选择、循环三类。

  • 顺序结构，指的是按照语句在程序中的顺序先后依次执行，不重复执行任何代码，也不跳过任何代码。顺序结构是自然形成的，不需要控制，按默认的顺序执行即可。
  • 选择结构，根据条件，让程序在多个代码段有选择的执行某些代码。
  • 循环结构，程序重复执行某段代码，直到条件不满足，或遇到强制跳出语句。

顺序、选择、循环这3种程序结构可以相互包含，任何程序都是这3类结构组成的。

2. if语句 ​

if语句用于多分支情况进行判断，包含简单if语句、if...else语句和elseif语句。

2.1 简单的if语句 ​

语法如下

cpp
if(表达式)
  语句块;

其中、“表达式”一般为关系表达式，表示判断条件，其运算结果是布尔类型。如果条件成立则执行下方的语句块，如果不成立则跳过下方的语句块。

小栗子： 判断奇数，让用户输入一个整型（假设这个整型的范围在int整型范围内），如果是奇数则输出“您输入的数字是奇数”，否则不做任何处理。

cpp
#include<iostream>
int main() {
  int x;
  std::cout << "请输入一个数字" << std::endl;
  std::cin >> x;
  if(x % 2)
    std::cout << "您输入的数字是奇数" << std::endl;
  return 0;
}

对于上述代码虽然执行没问题，但是不建议这么写，建议都加上大括号组成一个整体。

cpp
#include<iostream>
int main() {
  int x;
  std::cout << "请输入一个数字" << std::endl;
  std::cin >> x;
  if(x % 2){
    std::cout << "您输入的数字是奇数" << std::endl;
  }
  return 0;
}

2.3 if...else语句 ​

if...else语句，对不满足条件时的操作也做了说明，语法形式如下：

cpp
if(表达式){
  语句块1;
}else {
  语句块2;
}

小栗子： 判断奇数和偶数，让用户输入一个整型（假设这个整型的范围在int整型范围内），如果是奇数则输出“您输入的数字是奇数”，否则输出“您输入的数字是偶数”。

cpp
#include<iostream>
int main() {
  int x;
  std::cout << "请输入一个数字" << std::endl;
  std::cin >> x;
  if(x % 2){
    std::cout << "您输入的数字是奇数" << std::endl;
  }else {
    std::cout << "您输入的数字是偶数" << std::endl;
  }
  return 0;
}

2.4 else...if语句 ​

else if语句可以对多个分支进行多次判断，每判断一次就缩小一定的检查范围。

cpp
if(表达式){
  语句块1;
}else if(表达式2) {
  语句块2;
}else{
  语句块3;
}

小栗子： 一个经典的成绩判断例子，满分100分，100-90 为极优秀、80-89 为优秀、70-79 为良好、60-69 为及格、60分一下为不及格。使用if else进行判断。

cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
  cout << "请输入您的成绩" << endl;
  int score;
  cin >> score;
  if(100 <= score && score <= 90) {
    cout << "极优秀";
  }else if(80 <= score && score <= 89) {
    cout << "优秀";
  }else if(70 <= score && score <= 79) {
    cout << "良好";
  }else if (60 <= score && score <= 69) {
    cout << "及格";
  }else {
    cout << "不及格";
  }
  return 0;
}

2.5 if语句嵌套 ​

嵌套语句形式如下：

cpp
if(表达式1) {
  if(表达式2) {
    语句块1;
  }else {
    语句块2;
  }
}

小栗子： 判断是否闰年。闰年能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除的年份都为闰年。

cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "请输入一个年份：";
    int year;
    cin >> year;
    if (!(year % 4)) {
        if (year % 100) {
            cout << "闰年" << endl;
        }
        else if (!(year % 400)) {
            cout << "闰年" << endl;
        }
        else {
            cout << "不是闰年" << endl;
        }
    }
    else {
        cout << "不是闰年" << endl;
    }
    return 0;
}

简化版：

cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
  cout << "请输入一个年份：";
  int year;
  cin >> year;
  if((!(year % 4) && (year % 100)) || !(year % 400)) {
    cout << "是闰年" << endl;
  }else {
    cout << "不是闰年" << endl;
  }
  return 0;
}

3. 条件运算符 ​

条件运算符?:是一个三目运算符，其构成的条件表达式能像if else判断语句一样。

cpp
max = (A > B) ? A : B;

首先比较A B的大小，如果A大于B则max的值是A否则max的值就是B。

小栗子： 判断整型的奇偶性。

cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	cout << "请输入一个整数：";
	int num;
	cin >> num;
	num % 2 == 0 ? cout << "偶数" :  cout <<"奇数" ;
	return 0;
}

4. switch语句 ​

当分支情况较多的时候，if判断语句的可读性较差，C++中提供了switch语句，形式如下：

cpp
switch(表达式){
  case 常量表达式1:
      语句块1;
  break;
  case 常量表达式n:
      语句块n
  break;
  default:
  默认语句块;
}

其中，表达式是一个算数表达式，值是一个整型或字符。用该值逐一和常量表达式的值进行比较，如果一致，就执行后面的语句块，并通过break关键字跳出整个switch语句。如果无法匹配成功，就执行default后的语句块。default分句可以省略，即使case语句都匹配不成功，也不再进行任何操作。

提示

switch括号内的表达式不能时浮点数，否则会因为精度不准而导致错误。

小栗子： 输入您期末总成绩等级（A、B、C、D）A是很好、B是不错、C一般、D不合格，如果出入其他字符则提示输入内容非法。

cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "请输入您的成绩：";
    char score;
    cin >> score;
    switch (score) {
    case 'A':
        cout << "很好";
        break;
    case 'B':
        cout << "不错";
        break;
    case 'C':
        cout << "一般";
        break;
    case 'D':
        cout << "不合格";
    default:
        cout << "非法输入";
    }
    return 0;
}

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