C语言if语句详解

用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断，以决定执行某个分支程序段。C语言的if语句有三种基本形式。

语句的三种形式

1) 第一种形式为基本形式：if
               if(表达式) 语句

其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。其过程可表示为下图。

【例5-3】

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a,b,max;
    printf("\n input two numbers:   ");
    scanf("%d%d",&a,&b);
    max=a;
    if (max<b) max=b;
    printf("max=%d",max);
    return 0;
}

本例程序中，输入两个数a、b。把a先赋予变量max，再用if语句判别max和b的大小，如max小于b，则把b赋予max。因此max中总是大数，最后输出max的值。

2) 第二种形式为: if-else
        if(表达式)
             语句1;
        else
             语句2;

其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2 。其执行过程可表示为下图。

【例5-4】

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a, b;
    printf("input two numbers:     ");
    scanf("%d%d",&a,&b);
    if(a>b)
        printf("max=%d\n",a);
    else
        printf("max=%d\n",b);
    return 0;
}

输入两个整数，输出其中的大数。改用if-else语句判别a,b的大小，若a大，则输出a，否则输出b。

3) 第三种形式为if-else-if形式

前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：
          if(表达式1)
              语句1;
          else  if(表达式2)
              语句2;
          else  if(表达式3)
              语句3;
              …
          else  if(表达式m)
              语句m;
          else
              语句n;

其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时，则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。 如果所有的表达式均为假，则执行语句n。然后继续执行后续程序。 if-else-if语句的执行过程如下图所示。

【例5-5】

#include <stdio.h>
int main(void){
    char c;
    printf("input a character:    ");
    c=getchar();
    if(c<32)
        printf("This is a control character\n");
    else if(c>='0'&&c<='9')
        printf("This is a digit\n");
    else if(c>='A'&&c<='Z')
        printf("This is a capital letter\n");
    else if(c>='a'&&c<='z')
        printf("This is a small letter\n");
    else
        printf("This is an other character\n");
    return 0;
}

本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。在“0”和“9”之间的为数字，在“A”和“Z”之间为大写字母， 在“a”和“z”之间为小写字母，其余则为其它字符。这是一个多分支选择的问题，用if-else-if语句编程，判断输入字符ASCII码所在的范围，分别给出不同的输出。例如输入为“g”，输出显示它为小写字符。

在使用if语句中还应注意以下问题：

1. 在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。 该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式，但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。例如：
       if(a=5) 语句;
       if(b) 语句;
   都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。如在：
       if(a=5)…;
   中表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的，当然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。
   
   又如，有程序段：
   if(a=b)
   printf("%d",a);
   else
   printf("a=0");
   本语句的语义是，把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。
2. 在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来，在语句之后必须加分号。
3. 在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。例如：
   if(a>b){a++;
   b++;
   }else{
   a=0;
   b=10;
   }

if语句的嵌套

当if语句中的执行语句又是if语句时，则构成了if 语句嵌套的情形。其一般形式可表示如下：
        if(表达式)
             if语句; 
    或者为：
        if(表达式)
             if语句；
        else
             if语句；

在嵌套内的if语句可能又是if-else型的，这将会出现多个if和多个else重叠的情况，这时要特别注意if和else的配对问题。例如：
        if(表达式1)
            if(表达式2)
                语句1;
            else
                语句2;

其中的else究竟是与哪一个if配对呢？应该理解为：
        if(表达式1)
            if(表达式2)
                语句1;
            else
                语句2;

还是应理解为：
        if(表达式1)
            if(表达式2)
                语句1;
        else
            语句2;

为了避免这种二义性，C语言规定，else 总是与它前面最近的if配对，因此对上述例子应按前一种情况理解。

【例5-6】

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a,b;
    printf("please input A,B:    ");
    scanf("%d%d",&a,&b);
    if(a!=b)
    if(a>b)  printf("A>B\n");
    else     printf("A<B\n");
    else     printf("A=B\n");
    return 0;
}

比较两个数的大小关系。本例中用了if语句的嵌套结构。采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择，实际上有三种选择即A>B、A<B或A=B。这种问题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此，在一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。以使程序更便于阅读理解。

【例5-7】

#include <stdio.h>
int main(void){
    int a,b;
    printf("please input A,B:      ");
    scanf("%d%d",&a,&b);
    if(a==b) printf("A=B\n");
    else if(a>b)  printf("A>B\n");
    else  printf("A<B\n");
    return 0;
}