参考资料：高教版《全国计算机等级考试二级教程——C语言程序设计》、《21天学通C语言》

关系运算和逻辑运算

C语言的逻辑值

在C语言中，用非0表示“真”，用0表示“假”。

关系运算符和关系表达式

所谓关系运算实际上是“比较运算”，即进行两个数的比较，判断比较的结果是否符合指定的条件。

C语言的关系运算符

C语言提供了6种关系运算符，它们分别是：

1. ＜（小于）
2. <=（小于或等于）
3. > （大于）
4. >=（大于或等于）
5. ==（等于）
6. !=（不等于）

注意：由两个字符组成的运算符之间不能有空格。

关系运算符是双目运算符，并且具有自左至右的结合性。

关系表达式及关系表达式的值

由关系运算符构成的表达式，称为关系表达式。关系表达式的计算结果为“逻辑值”，只有两种可能：真（1）或假（0）。

逻辑运算符和逻辑表达式

C语言的逻辑运算符

C语言提供了3种逻辑运算符，分别是：

1. &&（与）
2. ||（或）
3. ！（非）

其中，&&和||为双目运算符，！为单目运算符并且出现在对象的左边。

逻辑表达式和逻辑表达式的值

由逻辑运算符和运算对象组成的表达式称为逻辑表达式。逻辑运算的对象可以是C语言中任意合法的表达式。

如果表达式中使用了逻辑运算符，那么该表达式的计算结果取决于其运算对象。逻辑表达式的运算结果或者为1（真），或者为0（假）。

当a和b为任意合法表达式时，逻辑运算规则如下表：

if语句和用if语句构成的选择结构

if语句

if语句的基本格式是，对表达式求职并根据求值结果命令程序执行特定内容。if语句的格式如下：

if (表达式)
    语句

如果表达式为真，就执行语句；如果表达式为假，则不执行语句。可以认为，是否执行语句取决于表达式的结果。

通过使用复合语句或块，if语句可以控制多条语句的执行。

else子句

if语句可以包含else子句，方法如下：

if (表达式)
    语句1；
else
    语句2；

如果表达式计算结果为真，则执行语句1。如果表达式计算结果为假，控制将转到else语句，执行语句2。语句1和语句2都可以是复合语句或块。

关于if语句的说明

1. if后面圆括号中的表达式，可以是任意合法的C语言表达式（如：逻辑表达式、关系表达式、算术表达式、赋值表达式等），也可以是任意类型的数据（如：整型、实型、字符型、指针型等）。
2. 无论是否有else子句，if子句中如果只有一条语句，则此语句后的分号不能省略。

嵌套的if语句

内嵌的if语句既可以嵌套在if子句中，也可以嵌套在else子句中。

在if子句中嵌套具有else子句的if语句

if (表达式1)
    if (表达式2)
        语句1
    else
        语句2
else
    语句3

当表达式1的值非0时，执行内嵌的if-else语句；当表达式1的值为0时，执行语句3。

在if子句中嵌套不含else子句的if语句

if (表达式1)
{
    if (表达式2)
        语句1
}
else
    语句2

注意：在if子句中的一对花括号不可缺少。因为C语言的语法规定：else子句总是与前面最近的不带else子句的if相结合，与书写格式无关。

在else子句中嵌套if语句

语句形式1：内嵌的if语句带有else子句：

if (表达式1)
    语句1
else if (表达式2)
    语句2
else
    语句3

语句形式2：内嵌的if语句不带else子句：

if (表达式1)
    语句1
else if (表达式2)
    语句2

条件表达式构成的选择结构

条件运算符

条件运算符由两个运算符组成，它们是"?"和“:”。条件运算符是C语言唯一的三元运算符，这意味着需要3个运算对象。

由条件运算符构成的条件表达式

条件表达式的形式如下：

表达式1 ？ 表达式2 : 表达式3

条件表达式的运算功能

当表达式1的值为非0时，求出表达式2的值，此时表达式2的值就是整个条件表达式的值。

当表达式1的值为0时，则求表达式3的值，这时表达式3的值为整个条件表达式的值。

switch语句以及用switch语句和break语句构成的选择结构

switch语句

switch语句形式如下：

switch (表达式)
{
    case 常量表达式1：
        语句1
    case 常量表达式2：
        语句2
    …
    case 常量表达式n：
        语句n
    default:
        语句n+1
}

说明：

1. switch是C语言的关键字，switch后用花括号括起来的部分称为switch语句体。
2. 紧跟在switch后一对圆括号中的表达式可以是整型表达式及字符型表达式等。
3. case也是关键字，与其后面的常量表达式合称case语句标号。常量表达式的类型必须与switch后圆括号中的表达式类型相同，各case语句标号的值应该互不相同。
4. default也是关键字，起标号的作用，代表所有case标号之外的那些标号。default标号可以出现在语句体中任何标号位置上。在switch语句体中也可以没有default标号。
5. case语句标号后的语句1，语句2等，可以是一条语句，也可以是若干条语句。
6. 必要时，case语句标号后的语句可以省略不写。
7. 在关键字case和常量表达式之间一定要有空格。

switch语句的执行过程

switch语句对表达式求值，并与每个case标签后的常量表达式作比较，会出现下面的情况之一：

• 如果找到与表达式匹配的常量表达式，程序将跳转执行case标签后面的语句。
• 如果没有匹配的常量表达式，程序将跳转执行default标签（可选）后面的语句。
• 如果没有匹配的常量表达式，也没有default标签，程序将跳过switch语句体，去执行switch语句之后的语句。

程序举例：

#include <stdio.h>

int main ( void )
{
int reply;
puts ("Enter a number between 1 and 5:");
scanf ("%d", &reply);
switch (reply)
{
    case 0:
        break;
    case 1:
        puts("You entered 1.");
    case 2:
        puts("You entered 2.");
    case 3:
        puts("You entered 3.");
    case 4:
        puts("You entered 4.");
    case 5:
        puts("You entered 5.");
    default:
        puts("Out of range, try again.");
}
return 0;
}

假设输入2，那么输出为：

Enter a number between 1 and 5:
2
You entered 2.
You entered 3.
You entered 4.
You entered 5.
Out of range, try again.

看上去虽然switch语句找到了第一个匹配的常量表达式，然后却执行了后面的所有语句（并非只执行匹配的语句）。情况确实如此，事实上，switch语句执行了下面要讲的goto语句来匹配常量表达式。为确保只执行与匹配常量表达式相关的语句，还需要包含break语句。

在switch语句体中使用break语句

berak为C语言关键字，berak语句又称间断语句。可以将break语句放在case标号之后的任何位置，通常是case之后的语句最后加上break语句。每当执行到break语句时，立即跳出switch语句体。

利用break语句修改上面的程序：

#include <stdio.h>

int main ( void )
{
    int reply;
    puts ("Enter a number between 1 and 5:");
    scanf ("%d", &reply);
    switch (reply)
    {
        case 1:
        {
            puts("You entered 1.");
            break;
        }
        case 2:
        {
            puts("You entered 2.");
            break;
        }
        case 3:
        {
            puts("You entered 3.");
            break;
        }
        case 4:
        {
            puts("You entered 4.");
            break;
        }
        case 5:
        {
            puts("You entered 5.");
            break;
        }
        default:
        {
            puts("Out of range, try again.");
            break;
        }
    }
    return 0;
}

假设输入2，那么输出为：

Enter a number between 1 and 5:
2
You entered 2.

语句标号和goto语句

语句标号

在C语言中，语句标号不必特意加以定义，标号可以是任意合法的标识符，当在标识符后面加一个冒号，如：flag1:、stop0：，该标识符就成了一个语句标号。

注意：在C语言中，语句标号必须是标识符，因此不能简单地使用10：、15：等形式。标号可以和变量同名。

在C语言中，可以在任何语句前加上语句标号。例如：

stop: printf("End\n");

goto语句

goto语句称为无条件转向语句。程序执行至goto语句时，将立即跳转至goto语句指定的位置继续执行。

与if语句不同的是，该语句是无条件的，因为无论情况如何，程序执行到goto语句都会进行跳转。

goto语句的一般形式如下：

goto 语句标号;

注意：该语句标号必须与goto语句在同一个函数内。

运算符优先级归纳

注：表中同一行的运算符优先级相同。