控制流

C 语言是一种 “高级” 语言，所谓的高级，就是拥有逻辑控制语句，可以使得我们实现诸如 循环、分支、跳转等操作。我们来逐一分析。

第一，循环语句。 C语言中，总共有3种循环语句，它们分别是 while 循环， do_while 循环 ， 和 for 循环。

1，while循环，下面是示例代码：

int a = 0;

while( a < 100 )  // 每循环一次a加1，总共循环100次。
{
        printf("%d\n", a);
        a++;
}

上面的例子虽然简单，但已经说明白了while循环的用法了，当程序碰到 while (表达式)  时，系统会计算表达式的值，如果表达式的值为真，那么就执行后面的循环体，即后面用一对花括号包含起来的所有语句。 执行完之后，再来计算一遍这个表达式，如果还是为真，那就把循环体在执行一遍，就这样不断地重复，一直到表达式的值为假为止。如果 while(表达式)  中的表达式永远为真，那就是所谓的 死循环，永不退出。

上面的例子由于 a 的值会不断地递增，当 a 等于 100 时， 表示 a < 100 不成立，值为假，循环退出。

仔细观察 while 循环结构，你会发现，while 循环中的循环体有可能不会被执行，因为循环条件可能一开始就不成立。如果你需要你的循环体代码至少被执行一遍，那么推荐你使用另一种循环结构：

2，do-while 循环，下面是示例代码：

int a = 0;

do{
        printf("%d\n", a);
        a++;
}while( a < 100 ); // 每循环一次a加1，总共循环100次。

注意，在 do-while 循环结构中，while语句后面有一个分号，不能省略。上面这段代码的意思是：开始的时候不管三七二十一，先来打印一遍a的值，然后 加1，然后再来判断条件是否成立，成立则继续循环，不成立则退出循环。

除此之外，C语言还有第三种循环结构，也是最常用的循环结构：

3，for循环，先来看示例代码：

int a;
for(a = 0; a < 100; a++)
{
        printf("%d\n", a);
}

从代码中得知，for循环中，for语句里面有 3 个表达式，第一个表达式是 a = 0， 这个表达式仅在最开始的时候被执行一遍，然后就跟for循环没有任何关系了，这个表达式一般称为循环变量初始化表达式，示例中 a 就是循环变量，被初始化为0。 第二个表达式是 a < 0， 这个表达式相当于 while 循环和 do-while 循环中的循环条件，当这个条件为真时，执行循环体，否则退出循环，这个表达式一般称为条件测试表达式。 第三个表达式是 a++ ， 这个表达式在执行完整个循环体之后执行，一般用来更新条件变量。

事实上，以上代码完全等价于：

int a;
a = 0;
for(; a < 100; )
{
        printf("%d\n", a);
        a++;
}

注意到，for 语句当中的表达式可以被移除，但是两个分号不可省略。

C语言中除了循环结构，还有分支跳转结构，它们分别是：

1， if 语句 和 if - else 语句，请看示例代码：

int a = 100;

if( a%2 == 0)
{
        printf("a 是偶数");
}
else
{
        printf("a 是奇数");
}

上述代码中，使用了if - else 语句，在if 语句中，有一个表达式 a%2 == 0， 这个表达式的值决定了程序是否执行 if 语句所包含的代码块，即第 5 行。 如果该语句为真，则执行第 5 行，否则执行 else所包含的语句，即第 9 行。

注意，else语句不可单独使用， 它必须要跟if 语句配套使用。 if 语句所带的代码块和else 语句所带的代码块是互斥的，换句话说，它们是程序执行的两路分支，非此即彼，不可同时执行。 那如果不是两路分支，而是多路分支呢？ 此时可以写成 阶梯形 的if - else 语句，例如：

int color = red;

if(color == yellow)
{
        printf("黄色");
}
else if(color == blue)
{
        printf("蓝色");
}
else if(color == red)
{
        printf("红色");
}
else if(color == pink)
{
        printf("粉色");
}
else
{
        printf("不认识的颜色");
}

这段代码展示了所谓的阶梯形的 if - else 语句，用来实现多路分支，代码中的各种颜色是互斥的，运行时只会打印其中的一种。

事实上，要实现上述的多路分支，有一个更好的选择：switch。请看打印颜色的另一个版本代码：

int color = red;

switch(color)
{
case yellow:
        printf("黄色");
        break;
case blue:
        printf("蓝色");
        break;
case red:
        printf("红色");
        break;
case pink:
        printf("粉色");
        break;
default:
        printf("不认识的颜色");
}

这段代码实现跟上面 阶梯形 if - else 代码完全一样的功能，但是明显更加简洁易读，其主要的语法要点有：

1， switch(表达式) 语句中的那个表达式的类型必须是一个整型（包括字符型）

2， case语句后面的表达式必须是一个整型常量。比如100, 200, 或者yellow，blue等宏常量或者枚举常量，或者'A', 'X', 等字符常量。

3， case语句是一个入口标签，程序会先计算switch语句的值，然后跟下面的所有case语句相比较，如果相等则执行下面的代码，否则跳过。 另外， case 标签是只管进去不管出来的，换句话讲，如果要让 color 的值为 yellow 时只打印“黄色”，那在第 6 行下面必须有一句break 语句，否则，程序将会将“蓝色”也打印出来，直到遇到右花括号或者break语句为止。

4， default语句是可选的。 如果有这条语句，它的意思是：假如所有的情况都不匹配，那么就执行default的语句。

最后，C语言中还有一位“臭名昭著”的家伙： goto，在任何书籍中都被警告为会破坏程序逻辑的语句，编程者少用为妙。情况到底是怎样的呢？

goto 语句在语法结构上，确实跟刚刚提到的那些“正常”的控制流不同，它几乎不受约束，它可以跳转到任意你所指定的位置，这样做的后果是程序代码太自由，滥用将会使得整个程序面临无法阅读的境地，但是goto语句并不可怕，翻开LINUX源代码，你不仅可以看到goto语句的身影，而且它出现的频率还相当地高，但是用的多不代表用的广，goto语句往往只被用在一个地方：出错处理。

C语言跟C++比较，缺少所谓的异常捕获机制，在工程中，为了更好地管理代码，往往会将出错处理代码统一放在一个地方，程序中当发现有错误的时候，就可以使用goto 语句直接跳转到该代码处进行处理。这么做的好处是，程序中出错的地方可能被深层嵌套在函数或者循环语句当中，要一层一层地返回无疑极其繁琐， goto语句的直接跳转特性使得这一切都不再是问题。