在C语言中,switch-case 是一种多分支选择结构,用于根据变量的值执行不同的代码块。与 if-else 相比,switch-case 更适合处理多个固定值的条件判断,代码更加简洁和易读。下面我们将详细讲解 switch-case 的语法、用法和注意事项。
1.switch-case 的基本语法
语法结构
switch (表达式) {
case 常量1:
// 当表达式的值等于常量1时执行的代码
break;
case 常量2:
// 当表达式的值等于常量2时执行的代码
break;
...
default:
// 当表达式的值不匹配任何case时执行的代码
}
组成部分
- switch 表达式:
- 表达式的值必须是整型(int、char 等)或枚举类型。
- 表达式的值会与每个 case 的常量进行比较。
- case 常量:
- 每个 case 后面跟着一个常量值,表示可能匹配的值。
- 常量值必须是整型常量或字符常量。
- break 语句:
- 用于结束当前 case 的执行,跳出 switch 语句。
- 如果没有 break,程序会继续执行下一个 case 的代码(称为“贯穿”)。
- default 语句:
- 当表达式的值不匹配任何 case 时,执行 default 部分的代码。
- default 是可选的,可以省略。
2.switch-case 的执行流程
- 计算 switch 表达式的值。
- 将表达式的值与每个 case 的常量进行比较:
- 如果匹配,则执行对应的代码块。
- 如果没有匹配的 case,则执行 default 部分的代码(如果有)。
- 遇到 break 时,跳出 switch 语句;如果没有 break,则继续执行后续 case 的代码。
3.switch-case 的示例
示例 1:基本用法
#include
int main() {
int day = 3;
switch (day) {
case 1:
printf("星期一\n");
break;
case 2:
printf("星期二\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
default:
printf("周末\n");
}
return 0;
}
- 输出:星期三
- 解释:
- day 的值为 3,匹配 case 3,执行 printf("星期三\n");。
- 遇到 break,跳出 switch 语句。
示例 2:贯穿现象
#include
int main() {
int day = 3;
switch (day) {
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
printf("工作日\n");
break;
case 6:
case 7:
printf("周末\n");
break;
default:
printf("无效的日期\n");
}
return 0;
}
- 输出:工作日
- 解释:
- day 的值为 3,匹配 case 3,但由于没有 break,程序会继续执行后续 case 的代码,直到遇到 break。
示例 3:default 的使用
#include
int main() {
char grade = 'B';
switch (grade) {
case 'A':
printf("优秀\n");
break;
case 'B':
printf("良好\n");
break;
case 'C':
printf("及格\n");
break;
default:
printf("不及格\n");
}
return 0;
}
- 输出:良好
- 解释:
- grade 的值为 'B',匹配 case 'B',执行 printf("良好\n");。
- 遇到 break,跳出 switch 语句。
4.switch-case 的注意事项
- case 常量必须是唯一的:
- 每个 case 的常量值不能重复。
- 例如:
switch (x) {
case 1: ... break;
case 1: ... break; // 错误:重复的 case 值
}
- case 常量必须是编译时常量:
- case 后面的值必须是常量,不能是变量或表达式。
- 例如:
int y = 2;
switch (x) {
case y: ... break; // 错误:y 不是常量
}
- break 的作用:
- 如果没有 break,程序会继续执行后续 case 的代码,直到遇到 break 或 switch 结束。
- 例如:
switch (x) {
case 1:
printf("1\n");
case 2:
printf("2\n");
case 3:
printf("3\n");
break;
}
如果 x 的值为 1,输出:
1
2
3
- default 的位置:
- default 可以放在 switch 语句的任何位置,但通常放在最后。
5.switch-case 与 if-else 的比较
特性 | switch-case | if-else |
适用场景 | 多分支选择,条件为固定值(整型或字符型)。 | 多分支选择,条件可以是任意表达式。 |
可读性 | 代码简洁,适合处理多个固定值。 | 代码较长,适合复杂条件判断。 |
性能 | 通常比 if-else 更高效(跳转表优化)。 | 性能较差,需要逐个判断条件。 |
6.总结
- switch-case:用于多分支选择,适合处理固定值的条件判断。
- case:每个 case 后面跟着一个常量值,表示可能匹配的值。
- break:用于结束当前 case 的执行,避免贯穿现象。
- default:当没有匹配的 case 时执行,是可选的。
通过掌握 switch-case 的使用方法,可以编写出更加简洁和高效的多分支选择代码!