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C++中的条件判断

在 C++ 中，条件判断（也称为决策控制语句）涉及使用条件语句来根据给定的情况和结果执行特定的代码块。

基本上，在条件判断中，我们会评估条件并决定应执行哪部分代码。它允许选择性地执行代码，对于控制程序的执行流程并使其更加动态化至关重要。

cpp decision making statements

C++中的条件判断语句类型

在 C++ 中，提供了以下几种条件判断语句：

  1. if 语句
  2. if-else 语句
  3. if-else-if 语句
  4. 嵌套 if 语句
  5. switch 语句
  6. 条件运算符（三元运算符）
  7. 跳转语句：break、continue、goto、return

1. C++ 中的 if 语句

在 C++ 中，if 语句 是最简单的条件判断语句。如果给定条件为真，则允许执行一段代码。只有当条件为真时，if 语句的主体才会被执行。

C++ 中 if 语句的语法

C++
if (condition) {
   // code to be executed if the condition is true
}

这里，如果条件为真，那么 if 代码块中的代码将被执行；否则，将不会执行。

C++ 中 if 语句的流程图

flowchart of if in c++

C++ 中 if 语句的示例

以下示例演示了如何使用 if 语句来判断一个人的年龄是否大于 18。如果条件为真，则表示此人可以投票。

  • C++
C++
// C++ program to find if the age of a person id greater 
// than 18 or  not 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    int age = 19; 
    if (age > 18) { 
        cout << "allowed to vote" << endl; 
    } 
    return 0; 
}

输出

Text Only
allowed to vote

2. C++ 中的 if-else 语句

if-else 决策语句允许我们根据给定条件的评估结果做出决策。如果条件为真，则执行 if 代码块中的代码；如果条件为假，则执行 else 代码块中的代码。

C++ 中 if-else 语句的语法

C++
if (condition) {
    // Code to be executed if the condition is true
}
else {
     // Code to be executed if the condition is false
 }

C++ 中 if-else 语句的流程图

flowchart_of_if_else_in_c++

C 语言中的 if-else 示例

以下示例演示了如何使用 if-else 语句来判断给定的数字是正数还是非正数

  • C++
C++
// C++ program to find if the given number is positive or 
// non positive 

#include <iostream> 
using namespace std; 
int main() 
{ 
    int num = 5; 

    // Using if-else to determine if the number is positive 
    // or non positive 
    if (num > 0) { 
        cout << "number is positive." << endl; 
    } 
    else { 
        cout << "number is non-positive." << endl; 
    } 
    return 0; 
}

输出

Text Only
number is positive.

3. C++ 中的 if-else if 梯级语句

if-else-if 语句允许我们在初始 if 条件之后包含额外的情况。else if 条件只有在前面的条件不为真时才会被检查。而 else 是在所有之前的条件都不为真时执行的语句。如果某个条件为真，则只会执行与该条件关联的代码块。

C++ 中 if-else-if 梯级语句的语法

C++
if (condition1) {
      // code to be executed if condition1 is true
}
else if (condition2) {
      // code to be executed if condition2 is true
}
else {
      // code to be executed if  both the condition is false
}

我们可以使用多个 else if 语句与 if-else 配对来指定不同的条件。

C++ 中 if-else-if 梯级语句的流程图

flowchart-of-if-else-if-in-c++

C++ 中 if-else-if 梯级语句示例

以下示例演示了如何使用 if-else-if 梯级语句。在程序中，给定一个年龄，如果年龄小于 13，输出 "child"；如果年龄在 13 到 18 之间，输出 "growing stage"；否则，输出 "adult"。

  • C++
C++
// C++ program to find if the person is child, growing age 
// or adult using if else-if ladder 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    int age = 18; 

    // if this condition is true child is printed 
    if (age < 13) { 
        cout << "child" << endl; 
    } 
    // if above above if statement is not true then we check 
    // this else if condition if it evalutes to true print 
    // growing age 
    else if (age >= 1 and age <= 18) { 
        cout << "Growing stage" << endl; 
    } 

    // if none of above condition is true print adult 
    else { 
        cout << "adult" << endl; 
    } 
    return 0; 
}

输出

Text Only
Growing stage

4. C++ 中的嵌套 if-else 语句

嵌套 if-else 语句 包含一个 if 语句嵌套在另一个 if 语句内部。这种结构允许通过比较多个条件来进行更复杂的选择。在这种语句中，会检查多个条件，然后执行最后一个 if 语句的代码块。

C++ 中嵌套 if-else 语句的语法

C++
if (condition1) {
       // code to be executed if condition 1 is true
       if (condition2) {
            // code to be executed when condition 2 is true.
      }
     else {
            // code to be executed if condition1 is true but condition2 is false.
      }
}
else {
      // code to be executed when condition 1 is false
}

嵌套 if-else 语句的流程图

nested-if-else-flowchart-C++

C++ 中嵌套 if-else 语句示例

以下示例演示了如何使用嵌套 if-else 语句。在程序中，给定一个数字，我们需要检查这个数字是正数、负数还是零。如果数字是正数，再检查它是偶数还是奇数。

  • C++
C++
// C++ program to check if the given number is positive, 
// negative or zero if positive then check if it is even or 
// odd 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    int number = 44; 
    // to check if number is positive 
    if (number > 0) { 

        // to check if the positive number is even or odd 
        if (number % 2 == 0) { 
            cout << "positive and even number" << endl; 
        } 
        else { 
            cout << "positive and odd number" << endl; 
        } 
    } 
    // to check if the number is 0 
    else if (number == 0) { 
        cout << "the number is zero" << endl; 
    } 
    // to check if the number is negative 
    else { 
        cout << "the number is negative" << endl; 
    } 
    return 0; 
}

输出

Text Only
positive and even number

5. C++ 中的 switch 语句

在 C++ 中，switch 语句 在需要根据变量或表达式的值评估多种情况时使用。switch 语句是多个 if 语句或 if-else 梯级语句的替代方案，具有更清晰的结构，更易于处理多个条件。

C++ 中 switch 语句的语法

Text Only
switch (expression) {
      case value1: 
          // code to be executed if the value of expression is value1.
          break;
      case value2:
          // code to be executed if the value of expression is value2.
          break;
      //…..
      default:
          // code to be executed if expression doesn't match any case.
    }

C++ 中 switch 语句的流程图

flow-diagram-of-switch-in-c++

C++ 中 switch 语句的示例

下面的示例演示了如何在条件判断中使用 switch 语句。在程序中，给定一个字符，如果输入是 A，则输出 "SDNU"，如果输入是 B，则输出 "211Lab"，否则输出 "无效输入"。

  • C++
Text Only
// C++ program to use switch case and print certain output 
// based on some conditions 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    char input = 'B'; 
    switch (input) { 
    // if the input character is A then print GFG 
    case 'A': 
        cout << "SDNU" << endl; 
        break; 

    // if the input character is B then print GeeksforGeeks 
    case 'B': 
        cout << "211Lab" << endl; 
        break; 
    default: 
        // if th einput character is invalid then print 
        // invalid input 
        cout << "无效输入" << endl; 
    } 
    return 0; 
}

Output

Text Only
211Lab

6. C++ 中的三元运算符 ( ? : )

条件运算符 也被称为 三元运算符。它用于编写 C++ 提供的条件操作。? 运算符首先检查给定条件，如果条件为真，则执行第一个表达式，否则执行第二个表达式。它是 C++ 中 if-else 语句的替代方案。

C++ 中三元运算符的语法

Text Only
  condition ? expression1 : expression2

C++ 中条件运算符（? :）的流程图

flowchart-of-conditional-or-ternary-operator-in-c++

C++ 中三元运算符的示例

下面的程序演示了如何使用条件运算符来找出两个数字中的最大值。

  • C++
Text Only
// C++ program to demonstrate the use of ternary/conditional 
// operator to find the max from two numbers 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    int num1 = 10, num2 = 40; 
    int max; 
    // if the condition is true then num1 will be printed 
    // else num2 will printed 
    max = (num1 > num2) ? num1 : num2; 
    cout << max; 
    return 0; 
}

输出

Text Only
40

7. C++ 中的跳转语句

跳转语句用于改变代码的正常执行流程。如果你想在没有任何条件的情况下中断程序的执行，可以使用这些跳转语句。C++ 提供了四种类型的跳转语句。

  • break
  • continue
  • goto
  • return

A) break

break 是一种控制流语句，用于终止循环和 switch 语句。当遇到 break 语句时，它会将控制权转移到循环之后的语句。

语法

Text Only
break;

break 语句通常在实际的迭代次数未预先定义时使用，以便根据某些条件终止循环。

break 的流程图

flowchart-of-break-in-c++

样例 下面的示例演示了如何使用 break 来管理控制流。

  • C++
Text Only
// C++ program to use break statement to break the loop when 
// i become 3 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    for (int i = 0; i < 5; i++) { 
        // if i become 3 then break the loop and move to 
        // next statement out of loop 
        if (i == 3) { 
            break; 
        } 
        cout << i << endl; 
    } 
    // next statements 
    return 0; 
}

输出

Text Only
0
1
2

B) continue

continue 语句用于跳过当前迭代的循环体，并从下一次迭代开始。与 break 语句完全终止循环不同，continue 语句只跳过一次迭代，并继续下一次迭代。

语法

Text Only
continue;

continue 的流程图

continue-in-C++

样例 下面的示例演示了如何使用 continue 来管理控制流。

  • C++
Text Only
// C++ program to use continue statement to continue the 
// loop when i become 3 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    for (int i = 0; i < 5; i++) { 
        // if i become 3 then skip the rest body of loop and 
        // move next iteration 
        if (i == 3) { 
            continue; 
        } 
        cout << i << endl; 
    } 
    return 0; 
}

输出

Text Only
0
1
2
4

C) goto

它是一种跳转语句，用于将控制权转移到程序的另一部分。它无条件地将控制权转移到标记语句处。

语法

Text Only
goto label;  
// ...  
label:     
// Statement or block of code

goto 的流程图

goto-flowchart-C++

样例

下面的示例演示了如何使用 goto 语句。

  • C++
Text Only
// C++ program to demonstrate the use of goto statement 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 

    int age = 17; 
    if (age < 18) { 
        goto Noteligible; 
    } 
    else { 
        cout << "You can vote!"; 
    } 
Noteligible: 
    cout << "You are not eligible to vote!\n"; 
    return 0; 
}

输出

Text Only
You are not eligible to vote!

注意：在现代编程实践中，通常避免使用 goto，因为它可能会影响代码的可读性，并使代码容易出错，尽管它仍然有效并偶尔使用。

D) return

return 语句用于立即退出函数，并可选择性地返回一个值给调用函数。它将控制权返回到调用该函数的位置，如果是在 main 函数中，则标志着程序执行的结束。基本上，return 是一种将结果传回给调用函数的机制。

语法

Text Only
return expression;

return 的流程图

return-c++

样例

下面的示例演示了如何使用 return 语句从函数中返回一个值。

  • C++
Text Only
// C++ program to use return statement to return the sum 
// calculated by a function 

#include <iostream> 
using namespace std; 

// Function to add two numbers and returns the result 
int add(int a, int b) 
{ 
    int sum = a + b; 
    return sum; // Return the sum to the calling code 
} 

int main() 
{ 
    int res = add(3, 5); 
    cout << "The sum is: " << res << endl; 

    return 0; 
}

输出

Text Only
The sum is: 8

总结

条件判断是 C++ 编程中的一个重要因素，提供了对程序执行的灵活性和管理。当正确使用时，它可以提高应用程序的性能和适应性。然而，过度使用或错误管理条件判断语句可能导致代码复杂性增加、清晰度降低和安全性问题。找到平衡并正确使用这些语句对于提升代码质量至关重要。

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