前言

这部分东西不多，相对简单，快速上手，通俗易懂。

关系运算符和关系表达式

关系运算符

在程序中经常需要比较两个量的大小关系，以决定程序的下一步进行的工作。比较两个量的运算符称为关系运算符。通俗来讲，也就是比较运算，即将两个操作数比较并产生运算结构0（假）或1（真）。C语言提供的关系运算符有6种，例如：

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

说明：

  1. C语言中的关系运算符与数学中的（>,>=等）不一样。
  2. 以上6种关系运算符中，前4种（<,<=,>,>=）的优先级相同，后两种(==,!=)的优先级相同，前4种优先级高于后两种。
  3. 关系运算符的结合性为从左到右。

关系表达式

关系表达式是指用关系运算符将两个数（或者表达式）连接起来进行关系运算的式子，代码示例：

1
2
3
3<2;
a>b;
a<a+b;

关系表达式的结果是逻辑值，即真值或者假值，其中1为真，0为假，真值表示关系表达式表示关系成立，反之则不成立。

优先级和结合性

关系运算符的结合性都是自左向右的。

注意运算符的优先级

逻辑运算符和逻辑表达式

C语言中，对参与逻辑运算的所以数值，都转化为逻辑“真”或“假”后才参与逻辑运算，如果参与逻辑运算的数值为0，则把它作为逻辑“假”处理，而所有非0的数值都作为逻辑“真”处理。

逻辑运算符

C语言中有3种逻辑运算符：逻辑与（和）（&&），逻辑或（||），逻辑非（！），详细如下表：

运算符 功能
&& 与（和），双目运算符，左右两数为“真”则为真，反之为“假”
|| 或，双目运算符，左右都为“假”则为假，反之为“真”
！ 非，单目运算符，对操作符取反

逻辑表达式

逻辑表达式是由逻辑运算符将逻辑量连接起来构成的式子。对象可以是任何类型的数据，但运算结果一定是整型值，并且只有两个值：1和0，分别表示真和假。

说明：

  1. 对于a&&b，只有a的值为真时，才需要判断b的值。
  2. 对于a||b，只有a的值为真时，才不需要判断b的值。
  3. 对于$2<a<3$这类表达式，C语言中的实现为(a>2)&&(a<3)。

优先级和结合性

三种运算符的优先级由高到低依次为：!，&&，||。

逻辑运算符中的&&和||的结合性为从左向右，!的结合性为从右向左。

【实例】逻辑运算符的应用

【代码示例】

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#include <stdio.h>
int main(){
    
    int a, b;
    a = 12;
    b = 0;
    printf("a与b的结果为 %d\n", a && b);
    printf("a与b的结果为 %d\n", a || b);
    printf("b取反的结果为 %d", !b);

    return 0;
}

【输出结果】image-20220107202757950

if语句

if语句是条件选择语句，它先对给定条件进行判断，根据判定的结果（真或假）决定要执行的语句。if语句有if分支，if-else分支和嵌套的if语句3种形式。

if分支

if分支是最简单的条件语句，if分支语句的一般形式如下：

1
2
if(表达式)
    语句1;

其中，表达式一般为逻辑语句或者关系表达式。语句1可以是一条简单的居于或者多条语句，当为多条语句时，需要用大括号{}，将这些语句括起来，构成复合语句。
if分支语句的执行过程是：当表达式值为真（非0）时，会执行语句1，反之则不执行。

【实例】从键盘输入一个整数，如果输入的是2的倍数，则显示“成功”，反之则不显示
【代码示例】

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#include <stdio.h>
int main(){

    int a;
    scanf("%d", &a);    //获取输入
    if (a%2==0)     //取余判断
        printf("成功");     //输出
    return 0;
}

【输出结果】image-20220107212112534

if-else分支

if分支语句只允许在条件为真时指定要执行的语句，而if-else分支还可以在条件为假时指定要执行的语句。if-else分支语句的一般形式如下：

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if(表达式)
    语句1;
else
    语句2;

还是上面2的整数的例子，稍微改进一下，如果不是2的倍数，则输出“不是2的倍数”。代码示例：

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#include <stdio.h>
int main(){

    int a;
    scanf("%d", &a);    //获取输入
    if (a%2==0)     //取余判断
        printf("%d是2的倍数",a);
    else
        printf("%d不是2的倍数", a);
    return 0;
}

输出结果：image-20220107212335429

【实例】输入三个值，如果三个值均大于0且符合任意两个之和大于第三个，则计算以这三个值为边的三角形面的结果。
【代码示例】

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#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(){

    int a, b, c;    //定义三边长
    double s;   //定义面积
    scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
    if (a+b>c && a+c>b && b+c>a && a>0 && b>0 && c>0)
    {
        s = sqrt(( a + b + c )*(a + b - c)*(a + c - b)*(b + c - a))/4;
        printf("三角形的面积为%f", s);
    }else{
        printf("出错啦");
    }
    
    return 0;
}

【输出结果】image-20220107214623210

已知三边，求三角形面积参考 海伦公式

嵌套的if语句

简单的if语句只能通过给定条件的判断执行两种操作，而不能多种操作中选择一个，此时嵌套的if语句解决了这个问题。**if语句中又包含一个或者多个if语句时，称为if语句的嵌套**。
常用的if语句嵌套有以下两种形式：

  • 形式一，代码示例：

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    if(表达式)
        if(表达式)
            语句1;
    	else
            语句2;
    else
        if(表达式)
            语句3;
    	else
            语句4;

  • 形式二，代码示例：

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    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n)
        语句n;
    else
        语句n+1;

    【实例】将学生成绩按分数输出 A B C D E 等级
    【补充】成绩对照关系表

    百分制 等级
    90$\leq$score$\leq$100 A
    80$\leq$score$<$90 B
    70$\leq$score$<$80 C
    60$\leq$score$<$70 D
    0$\leq$score$<$60 E

    【代码示例】

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    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    int main(){
        int score;  //定义分数
        printf("请输入分数:");
        scanf("%d", &score);    //获取输入的分数
        if (score>100 || score <0)
        {
            printf("输入的成绩不合法");
        }else if (score <=100 && score>=90)
        {
            printf("该同学的成绩等级为 A");
        }else if (score <90 && score >=80){
            printf("该同学的成绩等级为 B");
        }else if (score <80 && score >=70)
        {
            printf("该同学的成绩等级为 C");
        }else if (score <70 && score >=60)
        {
            printf("该同学的成绩等级为 D");
        }else{
            printf("该同学的成绩等级为 E");
        }
        return 0;
    }

    【输出结果】image-20220107221041613

switch语句

对于常规的两种选择可以使用if-else语句，那么对于两种及以上的多种选择则需要switch语句的帮助了。当然你也可以通过使用嵌套的if-else语句来实现多种选择。

switch语句的一般格式如下：

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switch (表达式)
{
case 常量表达式1:
    语句系列1;
    break;
case 常量表达式2:
    语句系列2;
    break;
//default可以为空    
default:
    break;
}

【实例】在键盘上输入 17 实现输出对应的星期几，如果输入的值不是 17，则输出非法数据。

【代码示例】

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#include <stdio.h>
int main(){
    int a;
    printf("请输入数值：");
    scanf("%d", &a);
    switch (a)
    {
    case 1:
        printf("星期一");
        break;
    case 2:
        printf("星期二");
        break;
    case 3:
        printf("星期三");
        break;
    case 4:
        printf("星期四");
        break;
    case 5:
        printf("星期五");
        break;
    case 6:
        printf("星期六");
        break;
    case 7:
        printf("星期天");
        break;
    
    default:
        printf("输入的数据非法");
        break;
    }
}

【说明】

  1. break表示跳出当前循环。
  2. case的循序是任意的，也就是说default可以放到最前面或者任意一个位置。

条件运算符和条件表达式

条件运算符很特殊，它是C语言中唯一一个三目运算符，也就是说，它要求要有三个运算对象。条件表达式的一般形式如下：

1
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 ;

条件表达式的执行过程：如果表达式1的值为真，则执行表达式2，反之则执行表达式3。例如：

1
c=a>b?a:b;

若a大于b，则c的值由a赋值，反之，则c的值由b赋值。

比较两个数最大值可以使用该方法

说明：

  1. 条件运算符的优先级低于算术运算符，关系运算符以及逻辑运算符，仅高于赋值运算符和逗号运算符。

  2. 条件运算符的结合性为从左到右，当有条件运算符镶嵌时，按照从右到左的顺序依次运算。

  3. 条件表达式中三个表达式的类型可以不同，其中表达式1表示条件，只能是0或者非0的结果；当表达式2和表达式3的类型不同时，条件表达式值的类型为两者中较高的类型（可以参考自动类型转换阶级）。例如：

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    2
    int a=1,b=2;
    a<b?3:4.0;

    该例子的值为 3.0 而不是整型数 3 。

应用实例

【实例】经典问题，对于输入的年份，计算该年份是否为闰年。

【代码示例】

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#include <stdio.h>
int main(){

    int year;
    printf("请输入年份：");
    scanf("%d", &year);
    if (year%4==0)
    {
        if (year%100 !=0)
        {
            printf("%d 为闰年", year);
        }else{
            if (year%400==0)
            {
                printf("%d 为闰年", year);
            }else{
                printf("%d 不是闰年", year);
            }
        }
    }else{
        printf("%d 不是闰年", year);
    }

    return 0;
}

【说明】闰年判断规则：

  1. 能被4整除且不能被100整除。
  2. 世纪年能被400整除的。