第4章分支结构的程序设计4.1分支结构问题的提出4.2判断条件的描述方法4.3解决简单的分支问题4.4解决多重分支的问题4.5程序测试的问题4.1分支结构问题的提出上一章所讲到的顺序结构程序中,各语句是按照语句的前后顺序依次执行,没有选择,没有跳跃,也没有重复执行的问题,但是我们在解决实际问题时,经常遇到这样的问题:当客观现实事物满足不同的条件,会有不同的结果出现。比如:某一门课程考试成绩大于等于60分,该课程考核视为通过;如果考试成绩小于60分,则视为不通过。遇到类似这样的问题,首先需要判断一下具体的情况是什么,然后决定选择什么样的处理方式。不同的情况,会有不同的处理结果。对以上问题的解决,在程序设计中需要采用分支结构,也称为选择结构。上述提到的“条件”,在C语言中是如何表示的呢?4.2判断条件的描述方法4.2.1用关系表达式描述判断条件4.2.2用逻辑表达式描述判断条件4.3解决简单的分支问题4.3.1if语句语句形式:if(表达式)语句if语句的执行是:遇到if关键字,首先计算圆括号中的表达式的值,如果表达式的值为非0,则执行圆括号其后的语句,然后执行if语句后面的下一个语句。如果表达式的值为0,则跳过圆括号后面的语句,直接执行if语句后面的下一个语句。if语句执行过程如图4-1所示。图4-1if语句的执行4.3.2if-else语句语句形式:if(表达式)语句1else语句2该语句遇到关键字if,首先运算小括号中的表达式,如表达式的值为非0,则执行紧跟其后的语句1,执行完语句1后,执行if-else结构后面的语句;如果表达式的值为0,则执行关键字else后面的语句2,接着执行if-else结构后面的语句。执行过程如图4-2所示。图4-2if-else语句的执行过程4.3.3if语句的嵌套在if语句结构中,根据关键字if后面的表达式的值。决定选择那一个分支,执行相应的语句。这个对应的语句只要是合法的语句,都可以执行。因此有时根据实际问题的需要,我们可以在if语句结构中再包含if语句结构,这就称为if语句的嵌套。4.3.4条件运算符和条件表达式在C语言中使用if语句,实现了分支结构,同时系统还提供了条件运算符,同样可以实现简单的分支结构。条件运算符为:?:该运算符是由两个运算符所组成,为三目运算符。由条件运算符所构成的条件表达式为:表达式1?表达式2:表达式3它的运算功能是:当表达式1的值为非0时,运算表达式2,此时表达式2的值就作为整个条件表达式的值;当表达式1的值为0时,运算表达式3,此时表达式3的值就作为整个条件表达式的值。条件运算符的优先级高于赋值运算符,但低于逻辑运算、关系运算和算术运算符。例如:y=x9?100∶200,由于赋值号的优先级低于条件运算符,因此先求条件表达式的值,如x9关系表达式成立,则条件表达式的值为100;如x9不成立,则条件表达式的值为200,然后将条件表达式的值赋给变量y。4.4解决多重分支的问题4.4.1利用if语句的嵌套功能请看以下语句结构:if(表达式1)if(表达式1)语句1语句1elseif(表达式2)elseif(表达式2)语句2语句2elseif(表达式3)elseif(表达式3)语句3整理后语句3......elseelse语句n+1语句n+1以上语句结构,除最后一个else子句中,均嵌入了if-else语句,此语句结构执行过程是:从上到下逐一对if后面的表达式进行运算。当某一个表达式的值为非0时,就执行紧跟其后的相关子句中的语句,而后面的其余部分均被跳过。因此有n个if语句,就有n+1个分支。4.4.2使用switch语句实现多重分支除了使用嵌套的if语句,实现多重分支选择之外,C语言系统还专门提供了一种多重分支选择语句switch语句。switch语句的一般形式为:switch(表达式){case常量表达式1:语句1case常量表达式2:语句2...case常量表达式n:语句ndefault:语句n+1}说明(1)switch关键字后面的表达式,可以是任意合法的表达式。每个case关键字后面的常量表达式的类型,必须与switch关键字后面的表达式类型一致。(2)执行switch语句,首先计算其后的表达式的值,然后自上而下顺序寻找一个case后面的常量与该值相匹配,找到后按顺序执行此case后面的所有语句,包括后续的case子句,而不再进行判断。如果所有case中的常量值都不能与switch后面的表达式的值相等,就执行default关键字后面的语句;若既没有相匹配的case,也没有default关键字,则直接跳过switch语句。4.5程序测试的问题1.结构测试法这种测试方法的特点是:让测试用例尽可能地覆盖程序结构中的每一部分。2.功能测试法功能测试法的特点是:从程序需实现的功能出发来选取测试用例。