第三章流程控制程序的運行流程選擇結構語句循環結構語句2.1程序的運行圖2.2順序結構語句2.3選擇結構語句2.4循環結構語句2.5本章小結3.1程序的運行流程圖

流程圖是描述問題處理步驟的一種常用圖形工具，它是由一些圖框和流程線組成的。使用流程圖描述問題的處理步驟，形象直觀，便于閱讀。畫流程圖時必須按照功能選用相應的流程圖符號，常用的流程圖符號如圖3-1所示：

圖3-1流程圖符號3.1程序的運行流程圖

圖3-1所示的流程圖符號中，列舉了四個圖框、一個流程線和一個連接點，具體說明如下：起止框用于表示流程的開始或結束；輸入/輸出框用平行四邊形表示，在平行四邊形內可以寫明輸入或輸出的內容；判斷框用菱形表示，它的作用是對條件進行判斷，根據條件是否成立來決定如何執行后續的操作；處理框用矩形表示，它代表程序中的處理功能，如算術運算和賦值等；

3.1程序的運行流程圖流程線用實心單向箭頭或直線表示，可以連接不同位置的圖框，流程

線的標準流向是從左到右和從上到下，可用直線表示，非標準流向的流程線應使用箭頭指示方向；連接點用圓形表示，用于流程圖的延續；

學習畫流程圖可以有效的進行結構化程序設計，基本的流程結構有3種，即順序結構、選擇結構和循環結構。它們可以編寫各種復雜程序。在接下來的小節中，將分別講解這3種基本流程結構，而流程圖可以更好的理解和學習這些流程結構語句。

3.2順序結構語句程序中的所有語句都是從上到下逐條執行，這樣的程序結構稱為順序結構。順序結構是程序開發中最常見的一種結構，它可以包含多種語句，如變量的定義語句、輸入輸出語句、賦值語句等。下面來看一個順序結構的簡單例子，如例3-1所示：例3-1：

#include<stdio.h>voidmain(){ printf("我\n"); printf("愛\n"); printf("C\n"); printf("語\n"); printf("言\n");}3.2順序結構語句運行結果如圖3-2：

圖3-2運行結果

在例3-1的程序中，使用了5個printf()語句，從上往下依次輸出字符“我、愛、C、語、言”。從運行結果可以看出，程序是按照語句的先后順序依次執行的，這樣的程序就是一個順序結構的程序。

3.3選擇結構語句3.3.1if條件語句if語句if語句是指如果滿足某種條件，就進行相應的處理。在C語言中，if語句的具體語法格式如下：

上述語法中，判斷條件的值只能是0或非0，若判斷條件的值為0，按“假”處理，若判斷條件的值為非0，按“真”處理，執行{}中的語句。

if(判斷條件){

代碼塊}3.3選擇結構語句if語句的執行流程如圖3-3所示：

圖3-3if語句流程圖

3.3選擇結構語句通過一個案例來學習if語句的具體用法，如例3-2所示：例3-2：

#include<stdio.h>voidmain(){ //聲明變量x intx=5; //如果x的值小于10則執行if大括號中的代碼 if(x<10) { x++; } printf("x=%d\n",x);}3.3選擇結構語句運行結果如圖3-4：

圖3-4運行結果

在if語句的判斷條件中判斷x的值是否小于10，很明顯條件成立，因此{}中的語句會被執行，變量x的值將進行自增。從圖3-4的運行結果可以看出，x的值已由原來的5變成了6。

3.3選擇結構語句3.3.1if條件語句if…else語句

if…else語句是指如果滿足某種條件，就進行相應的處理，否則就進行另一種處理。if…else語句的具體語法格式如下：

if(判斷條件){

執行語句1 ……}else{

執行語句2 ……}3.3選擇結構語句if…else語句的執行流程如圖3-4所示：

圖3-3if…else語句流程圖

3.3選擇結構語句例3-3通過一個實現奇偶數判斷來演示if…else語句的具體用法：

例3-3：

#include<stdio.h>voidmain(){ intnum=19; if(num%2==0) { //判斷條件成立,num被2整除 printf("num是一個偶數\n"); } else { printf("num是一個奇數\n"); }}3.3選擇結構語句運行結果如圖3-5所示：

圖3-5運行結果

例3-3中，變量num的值為19，模以2的結果為1，不等于0，判斷條件不成立，因此程序會執行else后面{}中的語句，打印“num是一個奇數”。

3.3選擇結構語句3.3.1if條件語句if…elseif…else語句

if…elseif…else語句用于對多個條件進行判斷，從而進行多種不同的處理。if…elseif…else語句的具體語法格式如下：

if(判斷條件1){執行語句1}elseif(判斷條件2){執行語句2}……elseif(判斷條件n){執行語句n}else{執行語句n+1}3.3選擇結構語句if…elseif…else語句的執行流程如圖3-5所示：

圖3-5if…elseif…else語句流程圖

3.3選擇結構語句

通過一個對學生考試成績進行等級劃分的案例來演示if…elseif…else語句的用法，如例3-4所示：

運行結果如圖3-6：

圖3-6運行結果

例3-4中，定義了學生成績grade為75，由于它不滿足第一個判斷條件grade>=80，會執行第二個判斷條件grade>=70，條件成立，因此會打印“該成績的等級為良”。

3.3選擇結構語句例3-4：

#include<stdio.h>voidmain(){ intgrade=75;//定義學生成績 if(grade>=80) { //滿足條件grade>=80 printf("該成績的等級為優\n"); } elseif(grade>=70) { //不滿足條件grade>=80，但滿足條件grade>=70 printf("該成績的等級為良\n"); } elseif(grade>=60) { //不滿足條件grade>=70，但滿足條件grade>=60 printf("該成績的等級為中\n"); } else { //不滿足條件grade>=60 printf("該成績的等級為差\n"); }}

多學一招三元運算符：

在C語言中有一種特殊的運算叫做三元運算，它和if…else語句類似具體語法格式如下：

三元運算通常用于對某個變量進行賦值，當判斷條件成立時，運算結果為表達式1的值，否則結果為表達式2的值。如求x，y中最大值：

判斷條件?表達式1:表達式;intx=0;//if…else語句inty=1;intmax;if(x>y){ max=x;}else{ max=y;}//三元運算intx=0;inty=1;intmax;max=x>y?x:y;3.3選擇結構語句3.3.2switch條件語句switch條件語句也是一種很常用的選擇語句，和if條件語句不同，它只能針對某個表達式的值作出判斷，從而決定程序執行哪一段代碼。例如，在程序中使用數字1~7來表示星期一到星期天，如果想根據某個輸入的數字來輸出對應中文格式的星期值，可以通過下面的一段偽代碼來描述：

用于表示星期的數字

如果等于1,則輸出星期一

如果等于2,則輸出星期二

如果等于3,則輸出星期三

如果等于4,則輸出星期四

如果等于5,則輸出星期五

如果等于6,則輸出星期六

如果等于7,則輸出星期天

如果不是1~7,則輸出此數字為非法數字3.3選擇結構語句

對于上面一段偽代碼的描述，大家可能會立刻想到用剛學過的if…elseif…else語句來實現，但是由于判斷條件比較多，實現起來代碼過長，不便于閱讀。這時就可以使用C語言中的switch語句來實現這種需求。在switch語句中，switch關鍵字后面有一個表達式，case關鍵字后面有目標值，當表達式的值和某個目標值匹配時，會執行對應case下的語句。接下來通過一段偽代碼來描述switch語句的基本語法格式，具體如下：

3.3選擇結構語句switch語句格式：

switch(表達式){ case目標值1:

執行語句1 break; case目標值2:

執行語句2 break; …… case目標值n:

執行語句n break; default:

執行語句n+1 break;}3.3選擇結構語句例3-5，用switch語句實現星期輸出：

#include<stdio.h>voidmain(){intweek=5; switch(week) {case1: printf("星期一"); break; case2: printf("星期二"); break; case3: printf("星期三"); break; case4: printf("星期四"); break; case5: printf("星期五"); break; case6: printf("星期六"); break; case7: printf("星期天"); break; default: printf("輸入的數字不正確..."); break;}}3.3選擇結構語句例3-5輸出結果如圖3-7：

圖3-7運行結果

由于變量week的值為5，整個switch語句判斷的結果滿足第19行的條件，因此打印“星期五”。程序中的default語句用于處理和前面的case都不匹配的情況，將第4行代碼替換為intweek=8，再次運行程序，輸出結果如圖3-8所示：

圖3-8運行結果

3.4循環結構語句3.4.1while循環語句while循環語句和3.3小節講到的條件判斷語句有些相似，都是根據判斷條件來決定是否執行大括號內的執行語句。區別在于，while語句會反復地進行條件判斷，只要條件成立，{}內的執行語句就會一直執行下去，直到條件不成立，while循環才會結束。while循環語句的具體語法格式如下：

while(循環條件){

執行語句………}3.4循環結構語句while循環語句的執行流程圖如圖3-8所示：

圖3-8while循環流程圖

3.4循環結構語句

接下來通過while語句來實現1~4之間自然數的打印，如例3-6所示：例3-6：

#include<stdio.h>voidmain(){intx=1; //定義變量x，初始值為1while(x<=4)//循環條件{printf("x=%d\n",x);//條件成立，打印x的值x++;//x進行自增}}3.4循環結構語句例3-6運行結果如圖3-9所示：

圖3-9運行結果

例3-7中，x的初始值為1，在滿足循環條件x<=4的情況下，循環體會重復執行，打印x的值并讓x進行自增。因此，打印結果中x的值分別為1、2、3、4。需要注意的是，例3-7中的第8行代碼用于在每次循環時改變變量x的值，直到循環條件不成立，如果沒有這行代碼，整個循環會進入無限循環的狀態，永遠不會結束。

3.4循環結構語句3.4.2do…while循環語句do…while循環語句和while循環語句功能類似，二者的不同之處在于，while語句需要先判斷循環條件，然后根據判斷結果來決定是否執行大括號中的代碼，而do…while循環語句先要執行一次大括號內的代碼再判斷循環條件，其具體語法格式如下：

在上面的語法格式中，關鍵字do后面{}中的執行語句是循環體。do…while循環語句將循環條件放在了循環體的后面。這也就意味著，循環體會無條件執行一次，然后再根據循環條件來決定是否繼續執行。do{執行語句………}while(循環條件);3.4循環結構語句do…while循環語句的執行流程圖如圖3-10所示：

圖3-10do…while循環流程圖

3.4循環結構語句

接下來使用do…while循環語句將例3-6進行改寫，如例3-7所示：例3-7：

#include<stdio.h>voidmain(){intx=1; //定義變量x，初始值為1do{printf("x=%d\n",x);//條件成立，打印x的值x++;//x進行自增}while(x<=4);//循環條件}3.4循環結構語句例3-7運行結果如圖3-11所示：

圖3-11運行結果

例3-8和例3-7的運行結果一致，這說明do…while循環和while循環能實現同樣的功能。然而在程序運行過程中，這兩種語句還是有差別的。如果循環條件在循環語句開始時就不成立，那么while循環的循環體一次都不會執行，而do…while循環的循環體還是會執行一次。若將例中的循環條件x<=4改為x<1，例3-8會打印x=1，而例3-7什么也不會打印。

3.4循環結構語句3.4.3for循環語句

在前面的小節中分別講解了while循環和do…while循環。在程序開發中，還經常會使用另一種循環語句，即for循環，它通常用于循環次數已知的情況，其具體語法格式如下：

在上面的語法格式中，for關鍵字后面()中包括了初始化表達式、循環條件和操作表達式三部分內容，它們之間用“;”分隔，{}中的執行語句為循環體。for（初始化表達式;循環條件;操作表達式）{

執行語句 ………}3.4循環結構語句

接下來分別用“①”表示初始化表達式、“②”表示循環條件、“③”表示操作表達式、“④”表示循環體，通過序號來具體分析for循環的執行流程。具體如下：

第一步，執行①;

第二步，執行②，如果判斷條件的值非0，執行第三步，如果判斷條件的值為0，執行第五步;

第三步，執行④;

第四步，執行③，然后繼續執行第二步;

第五步，退出循環;

for（①;②;③）{

④}3.4循環結構語句

對自然數1~4求和，實現方式如例3-8所示：例3-8：

#include<stdio.h>voidmain(){intsum=0;//定義變量sum，用于記住累加的和for(inti=1;i<=4;i++)//i的值會在1~4之間變化{sum+=i;//實現sum與i的累加}printf("sum=%d\n",sum);//打印累加的和}3.4循環結構語句例3-8運行結果如圖3-12所示：

圖3-11運行結果

例3-8中，變量i的初始值為1，在判斷條件i<=4為真的情況下，會執行循環體sum+=i，執行完畢后，會執行操作表達式i++，i的值變為2，然后繼續進行條件判斷，開始下一次循環，直到i=5時，條件i<=4為假，結束循環，執行for循環后面的代碼，打印“sum=10”。

3.4循環結構語句

為了讓讀者能熟悉整個for循環的執行過程，現將例3-9運行期間每次循環中變量sum和i的值通過表3-1列舉出來:

表3-1sum和i在循環中的值

循環次數sumi第一次11第二次32第三次63第四次1043.4循環結構語句3.4.4循環嵌套

有時為了解決一個較為復雜的問題，需要在一個循環中再定義一個循環，這樣的方式被稱作循環嵌套。在C語言中，while、do…while、for循環語句都可以進行嵌套，并且它們之間也可以互相嵌套。for循環中嵌套是最常見的循環嵌套，其語法格式如下所示：

for(初始化表達式;循環條件;操作表達式){……for(初始化表達式;循環條件;操作表達式){

執行語句; ……} ……｝3.4循環結構語句

接下來，通過for語句的循環嵌套來實現使用“*”打印直角三角形，如例3-10所示：

#include<stdio.h>voidmain(){inti,j;//定義兩個循環變量for(i=1;i<=9;i++)//外層循環{for(j=1;j<=i;j++)//內層循環{ printf("*"); //打印*} printf("\n"); //換行}}3.4循環結構語句例3-10運行結果如圖3-12所示：

圖3-12運行結果

3.4循環結構語句例3-10運行步驟解析：

第一步，在第4行代碼中定義了兩個循環變量i和j，其中i為外層循環變量，j為內層循環變量；

第二步，在第5行代碼中將i初始化為1，條件i<=9為真，程序將首次進入外層循環的循環體；

第三步，在第7行代碼中將j初始化為1，由于此時i的值為1，條件j<=i為真，程序將首次進入內層循環的循環體，打印一個“*”。

第四步，執行第7行代碼中內層循環的操作表達式j++，將j的值自增為2。

第五步，執行第7行代碼中的判斷條件j<=i，判斷結果為假，內層循環結束。執行后面的代碼，打印換行符。

3.4循環結構語句

第六步，執行第5行代碼中外層循環的操作表達式i++，將i的值自增為2。

第七步，執行第5行代碼中的判斷條件i<=9，判斷結果為真，程序將進入外層循環的循環體，繼續執行內層循環。

第八步，由于i的值為2，內層循環會執行兩次，即在第2行打印兩個“*”。在內層循環結束時會打印換行符。

第九步，以此類推，在第3行會打印3個“*”，逐行遞增，直到i的值為10時，外層循環的判斷條件i<=9結果為假，外層循環結束，整個程序也就結束了。

3.4循環結構語句3.4.5跳轉語句

跳轉語句用于實現循環執行過程中程序流程的跳轉，在C語言中，跳轉語句有break語句、goto語句和continue語句。break

在switch條件語句和循環語句中都可以使用break語句。當它出現在switch條件語句中時，作用是終止某個case并跳出switch結構。當它出現在循環語句中，作用是跳出當前循環語句，執行后面的代碼。接下來通過一個具體的案例來演示break語句如何跳出當前循環。

如例3-11所示:

3.4循環結構語句例3-11：

#include<stdio.h>voidmain(){intx=1;//定義變量x，初始值為1while(x<=4)//循環條件{printf("x=%d\n",x);//條件成立，打印x的值if(x==3){ break;} x++;//x進行自增}}3.4循環結構語句例3-11運行結果如圖3-13：

圖3-13運行結果

例3-11中，通過while循環打印x的值，當x的值為3時使用break語句跳出循環。因此打印結果中并沒有出現“x=4”。

3.4循環結構語句goto語句

當break語句出現在嵌套循環中的內層循環時，它只能跳出內層循環，如果想要跳出外層循環則需要對外層循環添加標記，然后使用goto語句。接下來通過一個案例來演示如何使用goto語句。

如例3-12所示：

3.4循環結構語句例3-12：

#include<stdio.h>voidmain(){inti,j;//定義兩個循環變量for(i=1;i<=9;i++)//外層循環{