第5章
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本章导读

本章介绍一种应用非常广泛的控制结构,即选择结构。选择结构可以根据某一
个表达式的值,选择执行程序中的某组语句。也就是说,选择结构可以控制程序中的
语句,令其在满足某种条件时执行,不满足条件时不执行。

本章主要内容

.什么是选择结构。
.如何使用if-else语句实现选择结构。
.如何使用switch语句实现选择结构。
5.选择的过程
1 

判断和选择是现实生活中的常见动作。例如,如果今天下雨,那么李明出门时要带
伞;买车票时,2米的小朋友, 如果购票者

如果购票者是身高不足1.将给予车票半价优惠; 
是70岁以上的老人,也将给予一定的票价减免。我们分析这些日常生活中常见的判断和
选择过程,发现它们总是呈现图5.

1所示的判断流程。
有些时候,如果满足条件,就完成相应的任务,反之则什么都不做,这是图5.a);还
有些情境下,无论条件是否满足, 这就是图5.b)。
1(

都会完成不同的任务, 1(


图5.

1 两种常见的判断流程


第5 章 选择结构 83 
5.2 if-else控制结构
在C语言中,可以用if语句来实现选择结构。C语言的if语句有两种基本形式。
5.2.1 if语句的两种形式
1. if 
if是最简单的一种选择结构,其流程图如图5.2所示。如果表达式的值为true,则执
行语句A,否则选择false分支,即不执行任何操作。
图5.2 if控制结构的流程图
if语句的语法如下: 
if(expression) 
statement; 
该语句表示:如果(条件为真),则执行语句statement;否则什么都不执行。
其中: 
(1)必须将条件表达式expression写在小括号中,且小括号的末尾没有分号。
(2)expression通常是逻辑表达式或关系表达式,但也可以是其他类型的表达式。
例如,以下写法都是正确的,执行时,只要if括号中的expression的值为非0,即表明条件
为真。 
if(a=5) //等价于if(5) 
if(b) //等价于if(b 为真) 
if(m>n) 
if('a') 
if(5) 
if(0) 
(3)原则上,statement为一条语句,但如果分支上有多条语句需要执行,则需将所有
要执行的语句放在一对配对的大括号中,大括号中的语句被称为代码段。
代码段的形式如下:

84 程序设计基础 
if(expression) //代码段开始
{ 
statement1; 
statement2; 
} //代码段结束
上述代码表示如果条件为真,则执行代码段中的全部语句,否则代码段中的语句全部
不执行。
下面结合一个例子来分析if语句的用法。
【例5.1】 根据分数输出成绩的等级和评语。
本例问题的要求是:输入一个学生的分数,如果大于或等于90分,则输出学生成绩
的等级为A,同时输出评价“Great!”。
本例中有一个简单的判断和决策过程,即 
如果(score>=90) 
输出A 
输出"Great!" 
用if语句实现该操作的代码为: 
if(score>=90) 
{ 
printf("A\n"); 
printf("Great!"); 
} 
由于满足条件时要做两个输出操作,因此必须把两条printf()调用语句写在代码段中。
本例完整的代码如程序5.1所示。
【程序5.1】 根据分数输出成绩等级和评语。 
/****************************************** 
Program 5.1: 根据分数输出成绩的等级和评语 
written by Sky. 
12/10/2020. Copyright 2020 
******************************************/ 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int score; 
scanf("%d",&score); 
if(score>=90) //如果大于或等于90 分,则输出等级和评语 
{ 
printf("A!\n"); //代码段中的语句进行缩进 
printf("Great!");

第5 章 选择结构 85 
} 
return 0; 
}
从本章开始,示例程序中将出现分支、循环等更加复杂的控制结构,一定要注意保持
良好的编程风格。
如果程序中有分支结构或代码段时,分支上的语句、代码段中的语句应缩进。处于同
一分支上的语句应对齐,配对的大括号可单独成行、单独成列对齐,以使程序的控制结构
更清晰,令程序便于阅读和理解。
另外,必须特别注意合理地使用代码段。在本例中,如果没有写出代码段的大括号, 
程序的执行将受到什么影响呢? 
以下左边为有大括号的情形,右边为缺失大括号的情形: 
if(score>=90) //代码段开始
{ 
printf("A\n"); //语句① 
printf("Great!"); //语句② 
} //代码段结束 
if(score>=90) 
printf("A\n"); //语句③ 
printf("Great"); //语句④ 
从左边的代码看,由于语句①和②被放在代码段中,当score大于或等于90时,语句
①和②将同时执行,否则同时不执行。
而右边的情形则完全不同。由于没有写成代码段,因此,如果score低于90,则语句
③不执行,但语句④却仍将无条件执行。这是因为,此时语句④并不在if语句的分支上, 
它与if语句是顺序关系,因此,无论score为多少分,始终会输出"Great!"。
可见,代码段外面的大括号并非是一种书写格式,而是一种程序执行的控制方法。缺
失代码段外面的大括号时,编译器不会报错,也不会报警,大多数时候,程序将成功编译执
行,但运行结果可能出错(因为运行逻辑错误)。
由代码段引发的错误非常难以察觉,出错后也较难排查,因此,养成良好的编程习惯
非常重要。一般地,无论程序的分支上有多少条语句,建议都写成代码段的形式。
2. if-else 
if-else是if语句的另一种形式,其流程图如图5.3所示。如果表达式的值为true,则
执行语句A,否则执行语句B。
图5.3 if-else控制结构的流程图

86 程序设计基础 
if-else语句的语法如下: 
if(expression) 
statement1; 
else 
statement2; 
该语句表示“如果(表达式为真),则执行语句statement1,否则执行语句
statement2”。其中,如果statement1、statement2表示多条语句,则需写成代码段的形
式,其形式如下: 
if(expression) 
{ //代码段开始 
statement1; 
statement2; 
} //代码段结束
else 
{ 
statement3; 
statement4; 
} 
下面结合例5.2来分析if-else语句的用法。
【例5.2】 分段函数求解问题。
本例问题的要求是:有一个函数:y= x (x<1) 
{2x-1 (x≥1) 
要求从键盘输入x,计算并输出函数y的值。
根据题目要求,无论x的值小于1,还是大于或等于1,都需要计算y的值,因此可使
用if-else结构来描述,核心代码片段如下: 
if(x < 1) 
y = x; 
else 
y = 2*x-1; 
完整代码如程序5.2所示。
【程序5.2】 分段函数求解问题。 
/****************************************** 
progra5.2: 根据x 的值求解并输出函数值 
written by Sky. 
12/08/2020. Copyright 2020 
******************************************/

第5 章 选择结构 87 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int x, y; 
scanf("%d",&x); 
if(x<1) 
y = x; 
else 
y = 2*x-1; 
printf("y=%d\n",y); 
return 0; 
}
本例中,由于无论x取什么值,都需要计算y值,因此选用了if-else控制语句进行
编码。在
使用if-else语句时,应注意else分支的条件是隐含的,因此,在else的后面不必显
式地写出条件。如下写法是错误的,将引发编译器报错。 
else (x>=1) //这里的写法是错误的 
y = 2*x-1; 
虽然本例采用了if-else语句来解题,但实际上也可以用多条并列的if语句来解决本
题。两种解法在执行上存在什么差异,请读者自行尝试分析。
5.2.2 if语句嵌套
当解题步骤中存在多个分支时,可以采用嵌套的选择结构,其流程如图5.4所示。
首先判断表达式1的值,如果为真,则执行语句1;否则判断表达式2的值,如果为
真,则执行语句2;否则执行语句3。
图5.4 嵌套的选择结构流程图
对应的语法如下:

88 程序设计基础 
if(expression1) 
statement1; 
else if(expression2) 
statement2; 
else 
statement3; 
以下是一个选择结构嵌套的示例,根据学生的成绩score,判断并输出分数等级。根
据如下左栏的判断逻辑,对应的代码如下面的右栏所示。 
如果(score 大于或等于90 分) 
输出"A" 
否则 
如果(score 大于或等于60 分) 
输出"B" 
否则 
输出"C" 
if(score>=90) 
printf("A"); 
else 
if(score>=60) //隐含条件为score<90 
printf("B"); 
else 
printf("C"); 
注意,else分支隐含着if的条件为假的先决条件,因此,对分支上的if语句的条件表
达式,无须重复描述隐含条件,以减少计算量,并且令代码的逻辑更清晰。例如,将上例改
为如下代码是不合适的: 
if(score>=90) 
printf("A"); 
else 
if(score<90 && score>=60) //这里的条件表达式设计不合理 
printf("B"); 
else 
printf("C"); 
在嵌套的if语句中将会出现多个if和else,这时,要特别注意if和else的配对问题。
C语言规定,else总是与它前面最近的、尚未与其他else配对的if配成一对。例如,以下
代码段中,else被理解为与if(expression2)配对。 
if(expressioin1) 
if(expression2) 
statement1; 
else 
statement2; 
对多层的嵌套结构,其代码的可读性和易维护性尤其重要。编程时,除对不同层次的
语句进行缩进外,还可用配对的大括号标明嵌套关系、标明代码段,以使代码结构更加清
晰。例如:

第5 章 选择结构 89 
if(expressioin1) 
{ 
if(expression2) 
{ 
statement1; 
statement2; 
} 
else 
{ 
statement3; 
statement4; 
} 
} 
5.3 switch 
C语言还提供了另一种用于多分支选择结构的switch语句,其一般形式为: 
switch(expression) 
{ 
case 常量表达式1: 语句1;break; 
case 常量表达式2: 语句2; break; 
…… 
case 常量表达式n: 语句n;break; 
default: 语句n+1; 
} 
其执行过程为:首先计算表达式expression的值,将其值逐个与case的常量表达式
的值相比较。当expression的值与某常量表达式的值相等,即执行该case子句的冒号后
面的语句,一直执行到遇到break语句为止,或者执行到switch语句结束为止。
使用switch语句时应注意以下几点: 
(1)switch的表达式必须为整型或字符型。
(2)以下称为一个case子句: 
case 常量表达式1: 语句1;break; 
switch语句中可以包含多条case子句,所有case子句必须放在一对配对的大括
号中。
(3)switch中可以有一条default语句。如果expression的值与所有case后的常量
表达式均不同,则执行default的语句。也可以不写default语句,这样,如果expression

90 程序设计基础 
找不到相同值的case子句,则switch语句就什么都不执行。
(4)一般地,case子句和default子句的末尾可以有一条break语句。当遇到break 
语句时,将结束switch语句。如果某子句的末尾没有break语句,则一旦选中该子句,就
会一直执行到遇到break语句,或switch语句的结束为止。
(5)case和default子句的先后顺序不限,不会影响程序的执行结果。
(6)每个case后只能有一个常量值,多条case子句的常量表达式的值不能相同。
(7)每个case后允许有多条语句,可以不用{}括起来。
以下通过例5.3来表明switch语句的用法。
【例5.3】 输出当前的月份问题。
万年历程序中有一个功能是输出一年的日历,即根据月份month的值(取值为1~12), 
输出January、February等月份名称。该流程是一个多分支的判断和选择,用switch语句
描述的代码如下: 
switch (month) 
{ 
case 1: printf("January"); break; 
case 2: printf("February"); break; 
case 3: printf("March"); break; 
case 4: printf("April"); break; 
case 5: printf("May"); break; 
case 6: printf("June"); break; 
case 7: printf("July"); break; 
case 8: printf("August"); break; 
case 9: printf("September"); break; 
case 10: printf("October"); break; 
case 11: printf("November"); break; 
case 12: printf("December"); break; 
default: printf("Error"); 
} 
以上代码中,如果month 的值为3,则输出March;如果month 值为9,则输出
September;如果month的值为13,则输出Error,这是因为此时找不到合适的case子句, 
因此执行default子句。注意,以上default子句的末尾没有break语句,但该子句位于
switch语句的末尾,当default后面的语句执行完,switch语句的执行自然会结束。
如果删掉case9后的break语句,再来分析运行结果。修改后的代码形式如下: 
case 9: printf("September"); 
case 10: printf("October"); break; 
此时,如果month的值为9,程序输出: 
SeptemberOctober

第5 章 选择结构 91 
由于这里的case9末尾没有break语句,因此实际执行的语句为以下三条: 
printf("September"); 
printf("October"); 
break; 
这表明,在switch语句中,“case常量表达式”只相当于一个分支的入口。当switch 
表达式的值与某个入口值相等,则去执行该入口后的语句,且其后不再进行标号的判断。
也就是说,一旦选中子句case9,就一直执行其后面的语句,直到遇到break 语句或
switch语句结束为止。
本例的完整程序如程序5.3所示。
【程序5.3】 根据月份值输出月份字符串。 
/****************************************** 
progra5.3: 根据月份值输出对应的字符串 
written by Sky. 
12/08/2020. Copyright 2020 
******************************************/ 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int month; 
scanf("%d",&month); 
switch(month) 
{ 
case 1: printf("January"); break; 
case 2: printf("February"); break; 
case 3: printf("March"); break; 
case 4: printf("April"); break; 
case 5: printf("May"); break; 
case 6: printf("June"); break; 
case 7: printf("July"); break; 
case 8: printf("August"); break; 
case 9: printf("September"); break; 
case 10: printf("October"); break; 
case 11: printf("November"); break; 
case 12: printf("December"); break; 
default: printf("Error"); 
} 
return 0; 
}