C语言入门（10）——if分支语句

在我们写的函数中可以有多条语句，但这些语句总是从前到后顺序执行的。除了从前到后顺序执行之外，有时候我们需要检查一个条件，然后根据检查的结果执行不同的后续代码，在C语言中可以用分支语句实现，比如：

if (x != 0) {
         printf("x不等于0！\n");
}

其中x != 0表示“x不等于0”这个条件，这个表达式称为控制表达式如果条件成立，则{}中的语句被执行，否则{}中的语句不执行，直接跳到}后面。if和控制表达式改变了程序的控制流程，不再是从前到后顺序执行，而是根据不同的条件执行不同的语句，这种控制流程称为分支。上例中的!=号表示“不等于”，像这样的运算符有：

关系运算符和相等性运算符

运算符	含义
==	等于
!=	不等于
>	大于
<	小于
>=	大于或等于
<=	小于或等于

在使用上面这些运算符时需要注意：

1、这里的==表示数学中的相等关系，相当于数学中的=号，初学者常犯的错误是在控制表达式中把==写成=，在C语言中=号是赋值运算符，两者的含义完全不同。

2、如果表达式所表示的比较关系成立则值为真（True），否则为假（False），在C语言中分别用1和0表示。例如x是-1，那么x>0这个表达式的值为0，x>-2这个表达式的值为1。

3、在数学中a<b<c表示b既大于a又小于c，但作为C语言表达式却不是这样。以上几种运算符都是左结合的，请读者想一下这个表达式表示什么？

4、这些运算符的两个操作数都应该是相同类型的，例如两边都是字符型、都是整型或者都是浮点型，但不能比较两个字符串，以后我们会介绍比较字符串的方法。

5、==和!=称为相等性运算符（EqualityOperator），其余四个称为关系运算符（Relational Operator），相等性运算符的优先级低于关系运算符。

用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断，以决定执行某个分支程序段。C语言的if语句有三种基本形式。

 

1、基本形式：if

        if(表达式) 语句

其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。其过程可表示为下图。

下面是一个基本形式的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    inta,b,max;
    printf("请输入两个数字，用逗号分隔：\n");
    scanf("%d,%d",&a, &b);
    max= a;
    if(max< b)
        max= b;
    printf("max = %d\n",max);

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

本例程序中，输入两个数a、b。把a先赋予变量max，再用if语句判别max和b的大小，如max小于b，则把b赋予max。因此max中总是大数，最后输出max的值。

2、if-else形式

if(表达式)
    语句1;
else
    语句2;

其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2 。其执行过程可表示为下图。

下面是一个if-else形式的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    inta,b;
    printf("请输入两个数字，用逗号分隔：\n");
    scanf("%d, %d",&a, &b);
    if(a> b)
        printf("max = %d\n",a);
    else
        printf("max = %d\n",b);

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

输入两个整数，输出其中的大数。改用if-else语句判别a,b的大小，若a大，则输出a，否则输出b。

3、if-else-if形式
前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：

     if(表达式1)
        语句1;
else  if(表达式2)
       语句2;
   else  if(表达式3)
       语句3;
       …
   else  if(表达式m)
       语句m;
   else
       语句n;

其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时，则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。如果所有的表达式均为假，则执行语句n。然后继续执行后续程序。 if-else-if语句的执行过程如下图所示。

下面是一个if-else-if形式的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    charc;
    printf("请输入一个字符：\n");
    c= getchar();
    if(c< 32)
        printf("这是一个控制字符。\n");
    elseif(c>= '0'&&c<= '9')
        printf("这是一个数字。\n");
    elseif(c>= 'A'&&c<= 'Z')
        printf("这是一个大写字母。\n");
    elseif(c>= 'a'&&c<= 'z')
        printf("这是一个小写字母。\n");
    else
        printf("这是一个其他类型的字符\n");

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。在“0”和“9”之间的为数字，在“A”和“Z”之间为大写字母，在“a”和“z”之间为小写字母，其余则为其它字符。这是一个多分支选择的问题，用if-else-if语句编程，判断输入字符ASCII码所在的范围，分别给出不同的输出。例如输入为“g”，输出显示它为小写字符。

在使用if语句中还应注意下面几个问题：

在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。例如：

if(a=5) 语句;
if(b) 语句;

都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。如在：

if(a=5)…;

中表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的，当然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。

又如，下面的程序段：

if(a=b)
   printf("%d",a);
else
   printf("a=0");

本语句的语义是，把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。

在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来，在语句之后必须加分号。

在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。例如：

if(a>b){a++;
    b++;
}else{
    a=0;
    b=10;
}

if语句的嵌套

当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。其一般形式可表示如下：

    if(表达式)
        if语句;
或者为：
    if(表达式)
        if语句；
    else
        if语句；

在嵌套内的if语句可能又是if-else型的，这将会出现多个if和多个else重叠的情况，这时要特别注意if和else的配对问题。例如：

    if(表达式1)
        if(表达式2)
            语句1;
        else
            语句2;

其中的else究竟是与哪一个if配对呢？应该理解为：

   if(表达式1)
        if(表达式2)
            语句1;
        else
            语句2;

还是应理解为：

    if(表达式1)
        if(表达式2)
            语句1;
    else
        语句2;

为了避免这种二义性，C语言规定，else 总是与它前面最近的if配对，因此对上述例子应按前一种情况理解。

下面的例子说明这个问题：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    inta,b;
    printf("请输入A和B两个数字:\n");
    scanf("%d,%d",&a, &b);
    if(a!= b)
    if(a> b) printf("A>B\n");
    elseprintf("A<B\n");
    elseprintf("A=B\n");

    system("pause");
    return0;
}

运行结果：

比较两个数的大小关系。本例中用了if语句的嵌套结构。采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择，实际上有三种选择即A>B、A<B或A=B。这种问题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此，在一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。以使程序更便于阅读理解。

比如下面的代码：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    inta,b;
    printf("请输入A和B两个数字:\n");
    scanf("%d,%d",&a, &b);
    if(a== b) printf("A=B\n");
    elseif(a> b) printf("A>B\n");
    else  printf("A<B\n");

    system("pause");
    return0;
}