一文详解C++的程序流程控制

程序流程控制是指程序中用来控制代码执行顺序和逻辑的语句，包括条件语句、循环语句以及跳转语句。本文将详细讲解C++中的程序流程控制语句及其使用方法。

条件语句

条件语句用于判断特定条件是否满足，并根据条件的真假执行不同的代码块。

if语句

if语句是最基本的条件语句。它的语法格式如下：

if (条件表达式)
{
    //条件表达式为真时执行的代码块
}

示例1：判断一个整数是否为正数

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n;
    cout << "请输入一个整数：" << endl;
    cin >> n;
    if (n > 0)
    {
        cout << "这是一个正数" << endl;
    }
    return 0;
}

if-else语句

if-else语句可以在条件为真时执行一个代码块，在条件为假时执行另一个代码块。它的语法格式如下：

if (条件表达式)
{
    //条件表达式为真时执行的代码块
}
else
{
    //条件表达式为假时执行的代码块
}

示例2：判断一个整数是否为偶数

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n;
    cout << "请输入一个整数：" << endl;
    cin >> n;
    if (n % 2 == 0)
    {
        cout << "这是一个偶数" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "这是一个奇数" << endl;
    }
    return 0;
}

if-else if-else语句

if-else if-else语句可以判断多个条件，每个条件都有一个相应的代码块执行。它的语法格式如下：

if (条件表达式1)
{
    //条件表达式1为真时执行的代码块
}
else if (条件表达式2)
{
    //条件表达式2为真时执行的代码块
}
else
{
    //条件表达式1和条件表达式2均为假时执行的代码块
}

示例3：判断一个分数对应的等级

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int score;
    cout << "请输入一个分数：" << endl;
    cin >> score;
    if (score >= 90)
    {
        cout << "优秀" << endl;
    }
    else if (score >= 80)
    {
        cout << "良好" << endl;
    }
    else if (score >= 60)
    {
        cout << "及格" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不及格" << endl;
    }
    return 0;
}

循环语句

循环语句用于重复执行一段代码，可以根据条件控制循环次数和循环结束条件。

while语句

while语句是最基本的循环语句。它的语法格式如下：

while (条件表达式)
{
    //满足条件表达式时重复执行的代码块
}

示例4：计算1~100的自然数之和

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int i = 1, sum = 0;
    while (i <= 100)
    {
        sum += i;
        i++;
    }
    cout << "1~100的自然数之和为：" << sum << endl;
    return 0;
}

do-while语句

do-while语句先执行一次代码块，然后根据条件判断是否继续执行。它的语法格式如下：

do
{
    //重复执行的代码块
}
while (条件表达式);

示例5：循环输入数字，直到输入-1结束，并输出所有数字的平均值

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n, sum = 0, count = 0;
    do
    {
        cout << "请输入一个整数（输入-1结束）：" << endl;
        cin >> n;
        if (n != -1)
        {
            sum += n;
            count++;
        }
    }
    while (n != -1);
    if (count > 0)
    {
        cout << "平均值为：" << (double)sum / count << endl;
    }
    return 0;
}

for语句

for语句可以根据条件控制循环次数。它的语法格式如下：

for (初始化表达式; 循环条件表达式; 循环后操作表达式)
{
    //重复执行的代码块
}

示例6：计算1~10的阶乘

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 1, fac = 1;
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
        fac *= i;
    }
    cout << "10的阶乘为：" << fac << endl;
    return 0;
}

跳转语句

跳转语句用于跳转到程序的指定位置。C++中有三种跳转语句：break、continue和goto。

break语句

break语句可以跳出循环语句，执行其后的语句。它的使用方法如下：

while (条件表达式)
{
    //循环执行的代码块
    if (跳出条件表达式)
    {
        break;
    }
}
//跳出循环语句后执行的代码

示例7：计算1~100之间的素数个数

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
    int count = 0;
    for (int i = 2; i <= 100; i++)
    {
        bool isPrime = true;
        for (int j = 2; j <= sqrt(i); j++)
        {
            if (i % j == 0)
            {
                isPrime = false;
                break;
            }
        }
        if (isPrime)
        {
            count++;
        }
    }
    cout << "1~100之间的素数个数为：" << count << endl;
    return 0;
}

continue语句

continue语句可以跳过循环中指定的代码块，直接执行下一次循环。它的使用方法如下：

while (条件表达式)
{
    if (跳过条件表达式)
    {
        continue;
    }
    //执行的代码块
}

示例8：输出100内的奇数

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    for (int i = 1; i <= 100; i++)
    {
        if (i % 2 == 0)
        {
            continue;
        }
        cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

goto语句

goto语句可以跳转到程序中指定的位置。使用goto语句需要注意，过多使用会使程序的逻辑难以理解。

示例9：使用goto语句实现一个计算器

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char op;
    int num1, num2;
    cout << "请输入一个操作符（+、-、*、/）：" << endl;
    cin >> op;
    cout << "请输入两个整数：" << endl;
    cin >> num1 >> num2;
    switch (op)
    {
        case '+':
            cout << num1 + num2 << endl;
            break;
        case '-':
            cout << num1 - num2 << endl;
            break;
        case '*':
            cout << num1 * num2 << endl;
            break;
        case '/':
            if (num2 == 0)
            {
                cout << "除数不能为0" << endl;
                goto END;
            }
            cout << num1 / num2 << endl;
            break;
        default:
            cout << "操作符不正确" << endl;
            break;
    }
    END:
    return 0;
}