-- 簡書作者 謝恩銘 轉載請註明出處
第一部分第六課：條件表達式
上一課C語言探索之旅 | 第一部分第五課：運算那點事結束後，今天我們來學習《條件表達式》。
這一課和下一課《循環語句》很關鍵（你就說哪課不關鍵吧...），希望大家和我一起認真學習。
在之前的課程中，我們已經知道世界上有很多編程語言，有些相互之間很類似，其中不少都受了C語言的啓發。
事實上，C語言是很早之前被髮明的（1972年左右），比我都年長了好十幾歲，所以它也成了很多近代編程語言的參考模板。
我們說編程語言相似，是說他們都汲取了它們的前輩的編程基礎。
說到編程基礎，那就有很多了。其中，我們已經學過的有：變量，運算。這一課我們來學習條件表達式。
if…else條件表達式
簡單來說，條件表達式使我們可以測試變量。
打個比方，我們可以這樣說：
假如變量的值等於10，那就執行什麼什麼操作。
如果C語言裏面不能做“等於”的判斷，那該多可惜啊。我們還要做“小於”，“大於”，“大於等於”，“小於等於”，“不等於”的判斷。
不必擔心，C語言都爲您預備好了。
爲了學習if…else語句，我們準備按照下面的順序來進行：
-
預先需要了解的幾個符號
-
if語句
-
else語句
-
else…if語句
-
多個條件
-
一些需要避免的錯誤
在我們學習寫if…else表達式前，須要先了解幾個基本符號，這些符號對於實現條件判斷是必不可少的。
幾個需要了解的符號
下表列出了C語言中需要用心記住的幾個符號
| 符號 | 含義 |
|---|---|
| == | 等於 |
| > | 大於 |
| < | 小於 |
| >= | 大於等於 |
| <= | 小於等於 |
| != | 不等於 |
判斷“等於”需要兩個等號（==）！
一個很常見的錯誤是隻寫一個等號，在C語言中一個等號和兩個等號不是一個含義。
一個等號是表示賦值，兩個等號纔是判斷是否相等。
單一的if語句
邏輯是這樣的：
如果 變量的值是這樣
則 執行如下操作
所以單一的if語句是這樣寫的：
-
先寫一個if
-
接着寫一個括號()，在這個括號中寫條件
-
接着寫一個大括號{}，在大括號中寫在()中條件爲真時所要執行的操作
格式如下：
if (/* 條件 */)
{
// 如果條件爲真，所要執行的操作
}我們把上面註釋的地方換成實際的代碼，來寫一個程序測試一下：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int age = 20;
if (age >= 18)
{
printf ("你成年了!\n");
}
return 0;
}解釋：
int age = 20;首先定義一個int型的變量，名字是age（英語： 年齡），值爲20。
if語句的括號()中的條件是 age >=18，意思是“假如age的值大於或等於18”。
if語句的大括號{}中的語句是
printf ("你成年了!\n");就是說當age的值大於或等於18時，顯示“你成年了!”這句話。
因爲程序中變量age的值是20, 大於18，所以條件爲真，所以程序運行起來後顯示：
你成年了!
如果我們把變量age的值改爲12，再次運行程序，什麼也沒顯示，因爲12小於18，所以 age >= 18 這個條件不爲真，不執行大括號裏的printf語句
嘮叨一下代碼的格式
假如上面的代碼我們寫成這樣：
if(age>=18){printf("你成年了!");}程序也是可以正確運行的，但是非常不推薦這樣的代碼格式！
如果我們的程序沒有空行，沒有空格，不縮進，都寫在一行裏，那將會使代碼非常難以閱讀。
所以從一開始學習編程就請養成良好的編碼習慣，不然以後寫一些大型程序，別人根本不知道怎麼閱讀你的代碼，你也會迷失在自己的代碼裏。
推薦看林銳老師的《高質量C++/C 編程指南》一書，裏面有提到編碼規範，可以去網上下載PDF。
當然每個程序員的代碼風格都不一樣，但是我們推薦大家遵從本系列課程中的代碼格式，因爲是比較通用的編碼格式。
else語句
現在你知道怎麼寫單一的if語句了，那當條件爲假時，我們要電腦也執行對應的操作怎麼辦呢？對了，此時就輪到else關鍵字出場了。
但是else語句一定要跟if語句配合才能使用，獨立的else語句是不可用的！
至於關鍵字，是電腦語言裏事先定義的，有特別意義的標識符，有時又叫保留字，是有特別意義的變量。
C語言有不少關鍵字，比如int，float，char，double，if，else，等，暫時我們不多涉及，可以去了解一下。
之前關於變量的那一課，變量的命名，其實忘記講了一點： 變量的名字不要跟關鍵字重名
所以一個完整的 if...else 語句的格式是：
if (/* 條件 */)
{
// 條件爲真的時候，所要執行的操作
}
else // 如果上面()裏的條件爲假
{
// 條件爲假的時候，所要執行的操作
}再用之前測試年齡的例子，來寫一下實際的程序
if (age >= 18) // 如果age變量的值大於或等於18
{
printf ("你成年了!");
}
else // 如果age變量的值小於18
{
printf ("你還未成年，可以任性!");
}如果age的值大於或等於18，則打印“你成年了!”；如果age的值小於18，則打印“你還未成年，可以任性!”。
else...if語句
上面我們學習瞭如何用單一的if語句，以及if...else語句
其實除了“假如...”（if語句）和“否則...”（else語句），還有else...if（“又假如”）語句，用於在if語句的條件不爲真時對其他的情況的判斷，else…if語句放在if語句和else語句之間。
邏輯是這樣的：
如果變量值爲A，則執行if對應操作
如果變量值不爲A，而爲B，則執行else...if對應操作
如果變量值不爲A也不爲B，則執行else對應操作
我們也用一個實例來看一下if，else…if和else合在一起用的情況：
if (age >= 18) // 如果age（英語：年齡）變量的值大於或等於18
{
printf ("你成年了 !");
}
else if ( age > 4 ) // 如果age小於18但是大於4
{
printf ("還好你不是太年幼");
}
else // 如果age小於或等於4
{
printf ("mama, guagua, blablabla..."); // 兒語，聽不懂
}流程是這樣的：
-
首先判斷第一個if語句中的括號裏的表達式，如果爲真，則執行第一個大括號裏的語句。
-
如果if的條件不爲真，則接着判斷else…if語句的括號裏的表達式，如果爲真，則執行對應的大括號裏面的語句。
-
如果if和else…if裏的表達式都爲假，則無需再判斷，直接執行else語句的大括號裏的命令。
在完整的條件語句塊中，else…if和else語句不是必須的，但是必須要有一個if語句。
我們可以寫任意多的else…if語句，但是if語句和else語句則都是最多有一個。
else後面是沒有括號()的，但是if和else…if後面都有括號，也就是都包含判斷條件，應該不難理解吧，很合乎邏輯。
多個條件
我們也可以在條件語句的括號()中測試多個條件表達式。
例如，你想要測試這個人的年齡是不是介於18歲和25歲之間，就需要兩個條件表達式來判斷了。
爲了達成我們的目的，我們需要用到新的符號：
| 符號 | 含義 | ||
|---|---|---|---|
| && | 邏輯與 | ||
| 邏輯或 | |||
| ! | 邏輯非 |
本來其實上表中的幾個應該也叫做：與，或，非。但爲什麼叫“邏輯與”，“邏輯或”和“邏輯非”呢？
那是因爲之後我們還會學到 &，| 等符號，稱爲“按位或”和“按位與”。暫時不用知道什麼意思，之後會學到。
邏輯與
如果我們要做上面提到過的年齡的判斷，則需要用邏輯與：
if (age > 18 && age < 25)兩個 & 號連在一起表示邏輯與，就是說當兩邊的表達式都爲真時，括號中的整個表達式才爲真，所以這裏只有當age大於18並且小於25的情況下，括號裏的表達式才爲真。
邏輯或
爲了做邏輯或判斷，我們則要用到兩個 | 符號。邏輯或只要其兩邊的兩個表達式有一個爲真，整個表達式就爲真。我承認這個符號在鍵盤上不容易輸入。
假設我們現在要寫一個程序，目的是判斷一個人是不是夠資格開設銀行賬戶。
衆所周知，要開一個銀行賬戶，申請人不能太年幼（我們假定需要大於20歲）或者有很多錢（有錢任性嘛，即使是10歲小孩，也得讓他開戶）。
所以我們的程序是像以下這樣：
if (age > 20 || money > 150000)
{
printf("歡迎來到**銀行 !");
}
else
{
printf("我還不夠資格，悲催啊 !");
}所以這個測試只有當申請人年齡大於20歲或者擁有超過15萬現金時，才讓其開戶。
邏輯非
我們最後要看的符號是感嘆號，表示“取反”，加在表達式之前。
如果表達式爲真，那麼加上感嘆號則爲假；如果表達式爲假，那麼加上感嘆號則爲真。就是跟你“唱反調”。
例如：
if (!(age < 18))上面的表達式表示“假如已經成年”（不小於18歲）。
當然，邏輯與和邏輯或可以連用，甚至多個一起用，例如：
if ((age > 18 && age < 25) || age < 4)一些容易犯的錯誤
== 號
不要忘了之前講過的 == （兩個等號）是用於判斷是否相等。例如：
if (age == 18)
{
printf ("你剛成年 !");
}上例中如果錯把 == （兩個等號）寫成了 = （單個等號），那後果很嚴重，表達式就變成 age = 18了。
單個等號是賦值，所以age變爲18，整個表達式的值變爲18，就起不到判斷的作用了。
一種避免這樣錯誤的寫法是“18 == age”，這樣如果我們漏寫了一個等號，變成“18 = age”，那編譯器會報錯，因爲常量（18）不能做左值。
關於左值和右值，可以去搜索網上的資料，簡單來說“位於賦值運算符兩側的兩個值，左邊的就叫左值，右邊的就叫右值”。
多餘的分號（;）
還有一個經常會犯的錯誤是：在if的括號或者else...if的括號後面多加了一個分號，如下：
if (age == 18); // 注意這個分號，本來不應該出現的
{
printf ("你剛好成年");
}上面的代碼實際上相當於
if (age == 18)
{
;
}
{
printf ("你剛好成年");
}看到沒有，分號就相當於if語句的大括號裏的執行語句，而 ; 是空語句，什麼也不執行。
我們原先想讓其在age等於18時執行的printf語句卻成了一個必定會被執行的語句，不論age的值是不是等於18（大括號是可以把多個語句集合起來的分隔區域，可以拿掉大括號再來理解）。
可能有點暈，好好多看幾遍代碼。
布爾值，條件語句的核心
我們現在更加深入地來看if...else條件語句。事實上，條件表達式（這裏指括號裏的表達式）在其內部是做了布爾值的判斷。
布爾類型英語叫boolean，是隻能取“真”或者“假”的一種變量類型。
事實上，在其他的一些編程語言，如Java，C++，C#中，本身定義了boolean類型，只能有兩個值，true（真）和false（假）。
但是C語言沒有定義boolean類型，怎麼辦呢？
不用擔心，C語言把零作爲假，非零的一切值都算爲真
我們可以做幾個小測試來加深理解：
if (1)
{
printf("真!");
}
else
{
printf("假!");
}以上代碼執行結果是顯示：
真!
可以把1換成非零的任意int型整數：5，9，13，-2，448等等，結果都會顯示：
真!
if (0)
{
printf("真!");
}
else
{
printf("假!");
}以上代碼執行結果是顯示：
假!
所以C語言中只有0是假，其他非零的值都被看作真。這就是C語言的“布爾類型”，因爲C語言沒有定義真正的布爾值類型。
必要的一些解釋
事實上，每當你在條件表達式裏做判斷時，如果表達式是真的，則整個表達式的值是1；如果是假的，則整個表達式的值爲0。
例如：
if (age >= 18)假如age的值爲25，是大於等於18的，那麼 age >= 18這個表達式的值爲真，電腦其實會把它替換爲1。
假如age的值爲15，是小於18的，那麼 age >= 18這個表達式的值爲假，電腦其實會把它替換爲0。
用變量來測試一下：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int age = 25;
int adult = 0;
adult = age >= 18;
printf("adult的值是 : %d\n", adult);
return 0;
}運行，顯示：
adult的值是 : 1
如果age爲15，則顯示：
adult的值是 : 0
這裏的adult其實已經是一個C語言中的“布爾值”了。
switch語句
我們剛學的if...else類型的條件語句是最常用的。
但是C語言還給出了if...else語句的一個替代語句：switch語句。
因爲，有時候，當我們的條件判斷很多時，就會感覺冗餘。例如下面的代碼：
if (age == 2)
{
printf("寶寶，你好 !");
}
else if (age == 6)
{
printf("小朋友，你好 !");
}
else if (age == 12)
{
printf("少年，你好 !");
}
else if (age == 16)
{
printf("青少年，你好 !");
}
else if (age == 18)
{
printf("成年人，你好 !");
}
else if (age == 67)
{
printf("爺爺，你好 !");
}
else
{
printf("對你的年齡我還沒有對應的問候方式");
}之前我們也說過，程序員（IT工作者）是很懶惰的，他們不喜歡做重複，單調的工作。
因此，爲了避免重複寫一些代碼，他們發明了新的switch語句。
以下展示了用switch語句改寫的上面那個if...else語句的例子：
switch (age)
{
case 2:
printf("寶寶，你好 !");
break;
case 6:
printf("小朋友，你好 !");
break;
case 12:
printf("少年，你好 !");
break;
case 16:
printf("青少年，你好 !");
break;
case 18:
printf("成年人，你好 !");
break;
case 67:
printf("爺爺，你好 !");
break;
default:
printf("對你的年齡我還沒有對應的問候方式 ");
break;
}switch語句雖然沒有if...else語句那麼常用，但是對於判斷情況很多的條件語句，用switch是不是可以少寫不少代碼呢，而且程序也一目瞭然，比較清晰。
switch語句的格式
-
首先，寫switch這個關鍵字，接着寫一個括號，括號裏面是要判斷的變量
-
case加上變量可能的取值，再加一個冒號，再加上對應取值時的操作，再加上一個break;
要注意：case後面的值只能是整型或字符型的常量或常量表達式
-
default負責處理除了各個case以外的情況
-
多個case就相當於if...else語句裏的if和else...if
-
default相當於if...else語句裏的else
想想看，switch語句是不是很像我們去飯店用餐：
服務員拿了一個酒水單給你，上面有好多飲料，就像好多個case後面的取值，你點一種飲料，服務生就去給你拿對應的飲料，這個操作就像case的冒號後面的語句。
假如你什麼都不要，說：還是給我來杯水吧，那服務生就只能給你拿一杯水了，就相當於default。
每個 case 語句的結尾絕對不要忘了加 break，否則將導致多個分支重疊（除非有意使多個分支重疊）。
假如上例中我們少寫了一個break;，看看會變成怎樣：
int age = 2；
switch (age)
{
case 2:
printf("寶寶，你好 !\n");
// 這裏我們沒有寫 break;
case 6:
printf("小朋友，你好 !\n");
break;
case 12:
printf("少年，你好 !");
break;
case 16:
printf("青少年，你好 !");
break;
case 18:
printf("成年人，你好 !");
break;
case 67:
printf("爺爺，你好 !");
break;
default:
printf("對你的年齡我還沒有對應的問候方式 ");
break;
}上面的代碼，當age的值爲2的時候，顯示的內容是：
寶寶，你好 !
小朋友，你好 !
很奇怪吧，這是因爲沒有break，程序就不跳出switch的大括號，而繼續執行，“穿透”了case 6，雖然age的值是2，不等於6，但是也執行了case 6對應的語句
printf("小朋友，你好 !\n");因爲case 6的執行語句後面加了break，所以程序執行完
printf("小朋友，你好 !\n");就跳出了switch語句。當然有時候也有故意不加break，使得多個情況做同一個操作的，例如：
switch (age)
{
case 2:
case 6:
case 12:
case 16:
printf("未成年人，你好 !");
break;
case 18:
printf("成年人，你好 !");
break;
case 67:
printf("爺爺，你好 !");
break;
default:
printf("對你的年齡我還沒有對應的問候方式 ");
break;
}上面的代碼，當age的值爲2或6或12或16時，都會執行
printf("未成年人，你好 !");是不是也很妙呢？
break關鍵字的作用不僅於此（用於跳出switch語句），在下一課《循環語句》中我們會更深入學習break的作用。
還有要注意的是：最後必需使用 default 分支。
雖然default不加其實也不會報錯，但即使程序真的不需要 default 處理，也應該保留語句，這樣做並非畫蛇添足，可以避免讓人誤以爲你忘了 default 處理。
要把 default 子句用於檢查真正的默認情況。
稍微有點暈？沒關係，讓我們用一個更完整的例子來加深對switch語句的理解：
假設你到了一個飯店，服務員給你看當日菜單：
【
=== 菜單 ===
- 北京烤鴨
- 鍋包肉
- 地三鮮
- 梅菜扣肉
您的選擇是？
】
然後根據你的選擇做出不同反應。應該怎麼寫呢？希望不要看答案，先自己寫代碼試試。
下面給出完整的示例程序：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int choiceMenu;
printf("=== 菜單 ===\n\n");
printf("1. 北京烤鴨\n");
printf("2. 鍋包肉\n");
printf("3. 地三鮮n");
printf("4. 梅菜扣肉\n");
printf("\n您的選擇是 ? ");
scanf("%d", &choiceMenu);
printf("\n");
switch (choiceMenu)
{
case 1:
printf("您選了北京烤鴨。這是本店的招牌菜 !");
break;
case 2:
printf("您選了鍋包肉。您是東北人吧?知道宋佳嗎?她最喜歡吃鍋包肉了!");
break;
case 3:
printf("您選了地三鮮。實惠好吃，就是油有點多.");
break;
case 4:
printf("您選了梅菜扣肉。嗯，那個味道很棒!");
break;
default:
printf("您沒有選擇餐單上的數字，難道您要餓肚子嗎 ?");
break;
}
printf("\n");
return 0;
}以上代碼可以根據用戶輸入的不同數字做出相應的應答。
三元表達式：精簡的條件語句
除了if...else語句和switch語句，還有第三種條件語句，比switch更少用。
我們稱其爲 三元表達式。
更確切地說，其實它就是一個if...else的變體，只不過我們把它寫在一行裏了。
因爲實例總比長篇的解釋來得更清晰易懂，所以我們用兩個例子來說明。
這兩個例子的功能相同，只不過第一個使用if...else語句，第二個使用三元表達式。
假設我們有一個布爾類型的變量adult，當“成年”時它的值爲真（1），當“未成年”時它的值爲假（0）。
我們還有一個int型變量age，要根據adult的值來改變age變量的值，下面先給出if...else的實現：
if (adult)
age = 18;
else
age = 17;注意：上例中我把if和else對應的大括號給去掉了，在只有一句執行語句的時候，去掉大括號是可以的，兩句或以上就須要加上大括號了。
不過其實按照良好的代碼習慣，應該無論如何都加上大括號。
上例用三元表達式實現則是這樣：
age = (adult) ? 18 : 17;三元表達式使我們可以只用一行代碼來根據條件改變變量的值。
問號表示首先判斷adult是不是真值，如果是真，則取問號後面的18，將18賦給age；如果爲假，取冒號後面的17，將17賦給age。
這裏的問號就有點像if的條件判斷，冒號就像else。
事實上，三元表達式並不是那麼常用，因爲它會使代碼變得難讀，特別是當判斷條件多且複雜的時候。
總結
-
條件表達式是所有編程語言的基礎內容，使電腦能夠根據變量的值做出相應決定。
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關鍵字“if”，“else...if”，“else”意味着“假如”，“又假如”，“否則”，我們可以寫多個“else...if”。
-
布爾變量是一種特殊的變量，它只有兩種狀態： 真（1）和假（0）(實際上，所有非零的整數值都被看作真)，我們用整數類型int來儲存布爾變量的值，因爲C語言其實沒有定義布爾變量這種類型，而是用整數值來代表；像Java，C#等語言就定義了布爾類型。
-
switch語句是if...else語句的一個可用替換，在有多個else...if的情況下，建議使用switch代替if...else語句，能使代碼更易閱讀。
-
三元表達式（xx ? xx : xx）是精簡的條件語句，但是我們要謹慎使用，因爲它會讓代碼不那麼易讀。
第一部分第七課預告
今天的課就到這裏，一起加油咯。
下一次我們學習 C語言探索之旅 | 第一部分第七課：循環語句