序

我恍然覺得，我低估了C語言中的知識(shí)量。想要用一篇文章解決控制流部分，文章就會(huì)變得很長，內(nèi)容也顯得很雜亂了。為了保證文章的條理清晰，我把控制流分解成了兩篇：上篇介紹條件判斷，下篇介紹循環(huán)。

那么就讓我們開始吧！

什么是控制流

上回中，C語言里最基本的元素——變量閃亮登場(chǎng)。通過使用運(yùn)算符，我們進(jìn)行了簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算。接下來，為了使它能夠完成更復(fù)雜的任務(wù)，我們要用到控制流。

什么是控制流？簡單地說，控制流就是對(duì)程序運(yùn)行流程的控制，它決定了什么時(shí)候程序會(huì)執(zhí)行什么功能。在生活中，我們總是著面臨多種可能性，例如，明天可能會(huì)下雨，也可能不下雨。如果不下雨，你需要給樹苗澆水，但如果下雨就不澆了。想讓程序能和人類一樣處理多種情況，就需要控制流中的條件判斷功能。

有些時(shí)候，你需要重復(fù)地做一些事情，一直到任務(wù)完成為止。例如你要吹個(gè)氣球，在吹起來之前要重復(fù)吹氣這個(gè)動(dòng)作。吹的不夠，氣球就癟癟的，吹太多，氣球就會(huì)爆炸，因此你需要在合適的時(shí)機(jī)停止。在計(jì)算機(jī)的工作中也有很多這樣的任務(wù)，這需要循環(huán)語句來控制。

就像開頭說的，為了讓文章比較好讀，我就專注于介紹條件判斷了。

bool類型與邏輯運(yùn)算符

在介紹條件判斷的語句之前，我們需要了解一些基礎(chǔ)知識(shí)：bool類型與邏輯運(yùn)算符。

程序在不同的情況下采取不同的行為，我們可以理解為有一個(gè)開關(guān)控制著它。如果開關(guān)打開，它會(huì)做出A行為，如果開關(guān)關(guān)上了，他就會(huì)做出B行為。bool類型（譯作布爾類型）就是用于描述開關(guān)狀態(tài)的一種變量，它只有兩個(gè)取值，true和false，對(duì)應(yīng)于開關(guān)的打開和關(guān)上。定義和使用bool類型的方法與其他類型相同：

bool isSunny = true; //定義了一個(gè)bool變量，初始化為true
isSunny = false;     //下雨了，把它賦值為false，-v-

作用于bool類型的運(yùn)算符稱為邏輯運(yùn)算符，正因?yàn)檫@個(gè)類型與程序的運(yùn)行邏輯息息相關(guān)。邏輯運(yùn)算符包括 ||、&&和!。

先把代碼列出來，結(jié)合代碼來看這些運(yùn)算符的功能：

bool isMale = true;
bool isChild = false;
bool isHuman = isMale || isChild;
bool isBoy = isMale && isChld;
bool isFemale = !isMale;

|| 被稱為“邏輯或”，代表了“或者”的功能，它的定義是這樣的：如果isMale和isChild中有至少一個(gè)是true，那么isHuman將是true；只有當(dāng)兩者都是false時(shí)，isHuman才是false。這里的例子是，如果一個(gè)人是男人，或者是個(gè)孩子，他就滿足了是人類的條件（當(dāng)然這是充分條件，但是不是必要條件）。

&& 被稱為“邏輯與”，代表了“并且”的功能，同樣看上面的幾行代碼。只有isMale和isChild同時(shí)是true，isBoy才會(huì)是true；如果兩者中至少有一個(gè)是false，那么isBoy就是false。解釋就是，只有一個(gè)人同時(shí)是男性且是孩子時(shí)，他才是一個(gè)男孩。

! 被稱為“邏輯非”，代表了“非”的功能。它只作用在單個(gè)操作數(shù)上，對(duì)true的運(yùn)算結(jié)果是false，對(duì)false的運(yùn)算結(jié)果是true。所以一個(gè)人如果不是男性，那么他就是女性。（啊不過，現(xiàn)實(shí)中是存在很多跨性別的人的，所以這里只是舉個(gè)例子而已，不要太認(rèn)真。）

這里還需要解釋的一個(gè)概念是運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)。在C語言中，會(huì)有這樣的問題：

int c = 5 * 10 + 6;

與現(xiàn)實(shí)中的數(shù)學(xué)算式一樣，乘法的優(yōu)先級(jí)會(huì)大于加法。為了讓加法先算，我們必須添加括號(hào)：

int c = 5 * (10 + 6);

對(duì)于邏輯運(yùn)算符，它們的優(yōu)先關(guān)系是這樣的：

邏輯非 > 邏輯與 > 邏輯或

bool isGirl = !isMale && isChild; //先判定!，再判定&&
bool isFood = isBread || isMeat && isCooked; //先判定&&，再判定||

對(duì)于isGirl，只有isMale為false，isChild為true時(shí)，結(jié)果才是true。
對(duì)于isFood，不論isMeat和isCooked是什么值，只要isBread為true，結(jié)果就是true。

雖然優(yōu)先關(guān)系不難理解，但是為了看著舒服，加些括號(hào)也是可以的。例如:

bool isGirl = (!isMale) && isChild; //先判定!，再判定&&
bool isFood = isBread || (isMeat && isCooked); //先判定&&，再判定||

但是如果括號(hào)加錯(cuò)了，結(jié)果就會(huì)變得很奇怪。

if 語句

這些bool變量和邏輯運(yùn)算符能夠如此正確地表達(dá)事情的邏輯關(guān)系，真是挺不可思議的一件事。關(guān)于這個(gè)話題，還有專門的一個(gè)學(xué)科，叫做“數(shù)理邏輯”，但因?yàn)槲乙矝]有學(xué)過，所以沒辦法介紹了。嗯，不管了，來看看這些東西怎么應(yīng)用在條件判斷中吧。

條件判斷的語句中，最常用的就是if 語句和switch 語句。先看代碼：

int a = 5;

if(a == 0)
    printf("a is zero.\n");
else
    printf("a is not zero.\n");

printf("Oh, I am hungry.\n");

這就是一個(gè)典型的if語句。

if 后面跟一個(gè)括號(hào)，其中包含了一個(gè)表達(dá)式 a==0。== 是一個(gè)運(yùn)算符，判斷兩邊的值是否相等，結(jié)果是一個(gè)bool類型的值。如果是true，程序會(huì)選擇執(zhí)行下一行中，然后跳過else 的部分。但如果是false，程序就會(huì)選擇執(zhí)行else中的部分。如果不寫else的部分，程序就會(huì)在false的情況下什么都不做。

如果需要處理很多種情況，就需要請(qǐng)出else if 了。

int age = 50;

if(age < 18) // < 表示判斷是否小于，小于等于就用 <=
    printf("he is a teenager!");
else if(age > 50)  // > 表示判斷是否大于，大于等于就用 >=
    printf("he is old!");
else
    printf("he is neither young nor old");

這里只出現(xiàn)了一個(gè)else if，實(shí)際上可以加入任意數(shù)量的else if，以處理各種各樣的情況。要確保else if一定要在else之前出現(xiàn)。

條件表達(dá)式的一些瑣碎

括號(hào)中的表達(dá)式，也可以用變量或者數(shù)值代替。

bool isPig = true;
if(isPig){
    printf("It is a pig.\n");
    printf("只是為了加一句話。\n");
    printf("別忘了用花括號(hào)！\n");
}

這里使用bool變量作為判斷依據(jù)。其實(shí)也可以用整數(shù)類型的變量，0對(duì)應(yīng)于false，值不為0的情況則都會(huì)被視為true。

另一個(gè)注意事項(xiàng)是花括號(hào)的使用，如果if或者else后面跟了多行代碼，必須要用花括號(hào)包起來。如果不用花括號(hào)包起來，只有第一句會(huì)被當(dāng)做特定條件下才會(huì)執(zhí)行的語句，后面的代碼不再屬于if或者else。對(duì)于else if也是同理。

還有一點(diǎn)就是==是兩個(gè)等于號(hào)連在一起，如果只寫一個(gè)=，那就變成了賦值表達(dá)式。因?yàn)楹苤匾栽僬f一遍，在判斷相等的場(chǎng)合，一定要確保自己真的寫了“==”。

switch語句

為了處理多種情況，我們還可以使用switch語句，用法如下：

int a = 0;
switch(a){
case -1:
    printf("a is -1.\n");
    a += 7; //a = a + 7的簡寫
    break;
case 7:
    a -= 7; //a = a - 7 的簡寫
    break;
case 20000:
    printf(" a is 20000!\n");
    break;
default:
    printf("a default case.\n");
    break;
}

switch關(guān)鍵字后面的括號(hào)中應(yīng)包含一個(gè)變量，程序?qū)⒏鶕?jù)這個(gè)變量的值執(zhí)行不同的代碼。為了處理某一情況，例如a等于-1，就在switch語句的花括號(hào)中添加一個(gè)對(duì)應(yīng)的段落：

case -1: //case 需處理的數(shù)值：
    printf("a is -1.\n");
    a += 7; 
    break; //處理完畢，結(jié)束switch語句

程序會(huì)根據(jù)a的值尋找處理的代碼，如果每個(gè)case都沒遇到，就會(huì)執(zhí)行default中的代碼作為默認(rèn)的處理方式。default這一段也可以不寫，這樣在默認(rèn)的情況下，程序就會(huì)什么都不做。

break語句在這里非常重要，如果忘了寫，程序就會(huì)繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)case中的代碼，然后程序就亂了套了。

舉個(gè)例子，如果在case -1中忘了寫break，

...
case -1:
    printf("a is -1.\n");
    a += 7; 
    //忘了寫break！
case 7:
    a -= 7;
    break;
default:
...

如果a恰好等于1，執(zhí)行到了a加7，之后沒有跳出switch語句，接著就會(huì)執(zhí)行case 7中的printf語句。這肯定不是我們想要的結(jié)果。你可能要問了，那case 7：這一行到底是干嘛的？事實(shí)上，這一行只能被switch關(guān)鍵字用來定位，不能阻止程序從上一行運(yùn)行下來。

switch語句的功能其實(shí)if也能做到，之所以存在這么一種寫法，基本上是為了使程序更整齊、容易閱讀。雖然對(duì)于計(jì)算機(jī)來說沒什么分別，但是程序終究還是人類使用的語言，保證代碼的易讀性，能大大降低我們維護(hù)代碼的難度。

小結(jié)

現(xiàn)在程序能根據(jù)不同情況選擇不同的行為了。循環(huán)是在此基礎(chǔ)上自然形成的另一種功能，它將機(jī)器強(qiáng)大的能力展露無遺。下一篇我們將認(rèn)識(shí)這一功能，讓計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的力量開始為自己所用。

那么，就先寫到這里吧。