4、程序流程结构

4 程序流程结构

C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

• 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
• 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
• 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

作用： 执行满足条件的语句

if语句的三种形式

• 单行格式if语句

• 多行格式if语句

• 多条件的if语句

1. 单行格式if语句：

if(条件){
    条件满足执行的语句
}

示例：

int main() {

	//选择结构-单行if语句
	//输入一个分数，满分100分，及格60分。然后程序判断此分数是否及格并输出。

	int score = 0;
	cout << "请输入一个分数：" << endl;
	cin >> score;

	cout << "您输入的分数为： " << score << endl;

	//if语句
	//注意事项，在if判断语句后面，不要加分号
	if (score > 60)
	{
		cout << "您考试及格了！！！" << endl;
	}

	return 0;
}

注意：if条件表达式后不要加分号

2. 多行格式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：

int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 60)
	{
		cout << "您考试及格了！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "您考试不及格！" << endl;
	}

	return 0;
}

3. 多条件的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：

	int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 90)
	{
		cout << "您的成绩很优秀！" << endl;
	}
	else if (score > 80)
	{
		cout << "您的成绩良好！" << endl;
	}
	else if (score > 60)
	{
		cout << "您考试及格了！" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "您考试不及格！" << endl;
	}

	return 0;
}

4. 嵌套if语句： 在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断

示例：

int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 60)
	{
		cout << "您考试及格了！" << endl;
		if (score > 90)
		{
			cout << "并且考试成绩优秀！" << endl;
		}
		else if (score > 80)
		{
			cout << "并且考试成绩良好！" << endl;
		}
	}
	else
	{
		cout << "您考试不及格！" << endl;
	}

	return 0;
}

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：

int main() {
        //求两数中的最大值
	int a = 10;
	int b = 20;
	int max;

	max = a > b ? a : b;
	cout << "max = " << max << endl;

	//C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值

	(a > b ? a : b) = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	return 0;
}

总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰

4.1.3 switch语句

作用： 执行多条件分支语句

语法：

switch(表达式)

{

	case 结果1：执行语句;break;

	case 结果2：执行语句;break;

	...

	default:执行语句;break;

}

示例：

int main() {

	// 请给电影评分 
	// 10 ~ 9   经典   
	// 8 ~ 7   非常好
	// 6 ~ 5   一般
	// 5分以下 烂片

	int score = 0;
	cout << "请给电影打分" << endl;
	cin >> score;

	switch (score)
	{
	case 10:
	case 9:
		cout << "经典" << endl;
		break;
	case 8:
		cout << "非常好" << endl;
		break;
	case 7:
	case 6:
		cout << "一般" << endl;
		break;
	default:
		cout << "烂片" << endl;
		break;
	}

	return 0;
}

注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型

注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行

总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

4.2 循环结构

4.2.1 while循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法：

while(循环条件){ 
    循环语句 
}

解释： 只要循环条件的结果为真，就执行循环语句

示例：

int main() {

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

while循环练习案例：==猜数字==

**案例描述：**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循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法：

do{ 
    循环语句 
} while (循环条件);

注意： 与while的区别在于do...while会先执行一次循环语句，再判断循环条件

示例：

int main() {

	int num = 0;

	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;
	} while (num < 10);
	
	return 0;
}

总结：与while循环区别在于，do...while先执行一次循环语句，再判断循环条件

练习案例：水仙花数

**案例描述：**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循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法：

for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 
    循环语句; 
}

示例：

int main() {

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << i << endl;
	}
	
	return 0;
}

注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔

总结：while , do...while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用

4.2.4 嵌套循环

作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环

示例：

int main() {

	//外层循环执行1次，内层循环执行1轮
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	return 0;
}

**练习案例：**乘法口诀表

案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

作用: 用于跳出switch语句或者循环语句

break使用的时机：

• 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
• 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

示例1：

int main() {
	//1、在switch 语句中使用break
	cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
	cout << "1、普通" << endl;
	cout << "2、中等" << endl;
	cout << "3、困难" << endl;

	int num = 0;

	cin >> num;

	switch (num)
	{
	case 1:
		cout << "您选择的是普通难度" << endl;
		break;
	case 2:
		cout << "您选择的是中等难度" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "您选择的是困难难度" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

示例2：

int main() {
	//2、在循环语句中用break
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 5)
		{
			break; //跳出循环语句
		}
		cout << i << endl;
	}
	return 0;
}

示例3：

int main() {
	//在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				break;
			}
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	return 0;
}

4.3.2 continue语句

作用： 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

示例：

int main() {
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				continue;
			}
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	return 0;
}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

4.3.3 goto语句

作用： 可以无条件跳转语句

语法： goto 标记;

解释： 如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

int main() {

	cout << "1" << endl;

	goto FLAG;

	cout << "2" << endl;
	cout << "3" << endl;
	cout << "4" << endl;

	FLAG:

	cout << "5" << endl;
	
	return 0;
}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱

4.4 中止程序语句

4.4.1 exit 函数

作用： exit()函数在<stdlib.h>中声明，用于终止一个C++程序。作为参数提供给exit的值将作为程序的返回代码或退出代码返回给操作系统。按照惯例，返回代码为0意味着程序成功完成。你可以使用常量EXIT_FAILURE和EXIT_SUCCESS（也在<stdlib.h>中定义）来表示程序的成功或失败。

4.4.2 abort 函数

作用： abort()函数也在标准包含文件<stdlib.h>中声明，用于终止一个C++程序。exit和abort之间的区别是，exit()允许C++运行时终止处理的发生（全局对象析构器被调用），abort()立即终止程序。abort函数绕过了初始化全局静态对象的正常销毁过程。它也绕过了使用atexit()函数指定的任何特殊处理。

4.4.3 main中的return语句

作用： 返回语句允许你从main中指定一个返回值。在main中的返回语句首先与其他返回语句的作用相同。任何局部变量都会被销毁。然后，main 以返回值为参数调用 exit()。