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C++ if 条件分支 讲义

**1. 引言 **

• 顺序结构的局限

  • 在之前的课程中，我们学习了 C++ 的：变量（我们的数据容器）、运算符（进行计算和比较的工具）以及输入输出。我们写的代码，就像一条的单行道，从 main 函数的第一行开始，按照顺序，一句话一句话地执行下去，直到终点。

  但是，现实世界要复杂许多。我们每天都要做无数个决定：

  • 如果我饿了，就去吃饭。

  • 如果考试分数大于等于90分，就是优秀；否则如果大于等于80分，就是良好...

• 我们之前所写的代码都遵循一种顺序结构。就像下图的流程一样，程序从起点出发，一条路走到黑，中间没有任何改变方向的机会。

  int k = 1; -> k += 10; -> k++; -> ++k; -> k %= 10; -> k += 6;

  无论运行多少次，只要初始值不变，结果永远是固定的。这种结构对于简单的计算是足够的，但它无法应对任何需要随机应变的场景。

  如果想让我们的程序变得“智能”，能够模拟现实世界的逻辑，能够根据不同的情况做出不同的反应，那么我们就必须教会它如何做选择。

• 问题引入：让程序学会思考

  要让程序变得有用，它必须能够响应变化。比如：

  • 网站登录：如果用户输入的密码等于正确的密码，就跳转到主页；否则，就提示“密码错误”。
  • 游戏逻辑：如果玩家的生命值小于或等于0，就显示“游戏结束”。
  • 自动售货机：如果投入的金额大于或等于商品价格，就出货并找零。

  这些场景的核心，都在于一个词——如果 (if)。

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2. 核心思想 (什么是 if？)

• 思路铺垫

  如果说顺序结构是一条单行道，那么**分支结构就像是在程序中设置了一个个十字路口。**当程序执行到这个路口时，它会根据一个特定的条件，来决定接下来该怎么走。

  而 if 语句，就是我们在 C++ 中设置这个十字路口的工具。

• if 语句的形态

  形态一：if (单选 - 如果...就...)

  这是最简单的一个形态，它只关心**“如果条件满足，该做什么**。

  • 语法结构：

    if (条件表达式) {
        // 如果 '条件表达式' 的结果为 true，
        // 就执行这里的代码。
    }
    // 如果为 false，则直接跳过花括号内的所有代码。
    

  • 条件表达式：这里的条件，通常是一个关系运算（如 age > 18）或逻辑运算（如 score >= 60 && is_ok == false）。它的最终计算结果必须是一个布尔值：true (真) 或 false (假)。

  • { ... }：花括号内的部分，就是满足条件时要执行的代码。

  形态二：if-else (二选一 - 如果...就...否则...)

  很多时候，我们不仅关心条件满足时做什么，也关心条件不满足时做什么。

  • 语法结构：

    if (条件表达式) {
        // 条件为 true 时执行这里。
    } else {
        // 条件为 false 时执行这里。
    }
    

  • 互斥关系：if 代码块和 else 代码块是“有你没我”的。程序在一次判断中，有且仅有一个代码块会被执行。

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3. 实例

案例：判断奇偶数 (演示 if-else)

• 问题：输入一个整数，判断它是奇数还是偶数。

• 逻辑：一个数如果是偶数，那么它被2整除的余数必然是0。

• 代码实现：

  if (number % 2 == 0) { // 条件：number除以2的余数是否为0？
      cout << "这是一个偶数。" << endl;
  } else {
      cout << "这是一个奇数。" << endl;
  }
  

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4. 总结

1. if 语句赋予了程序决策能力，是构建复杂逻辑的基础。

2. if 用于单向判断，if-else 用于二选一，if-else if-else 用于多选一。

3. if 括号中的条件必须是一个最终能得出 true 或 false 的表达式。

4. if - else if 是从上到下、依次判断、择一执行的。

5. 注意区分一个等号(赋值运算符)和两个等号(关系运算符)的区别！判断是否相等，一定要用两个等号 ==！

   • 如果你写了这样的条件判断语句：if (score = 100) ，那么会先执行= 100的赋值语句，让左侧 score 变量的值变为 100。最终括号里还剩下if(score)，也就等价于if(100)，而在 C++ 中，任何非零的整数在 if 的条件中都会被当作 true。所以，if(100) 就等同于 if(true)，这个 if 语句块永远都会被执行！