【C/C++ 编程入门篇】 if条件判断表达式的使用教程

泡沫o0

3565人浏览 · 2023-06-22 15:16:01

泡沫o0 · 2023-06-22 15:16:01 发布

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if结构基本说明
`if`语句和`switch`语句如何权衡
示例
优化方案

if结构基本说明

在C++中，if语句后面跟的是一个条件表达式，这个表达式的结果应该是一个布尔值（true或false）。如果条件表达式的结果为true，则执行if语句后面的代码块，否则跳过该代码块。

if语句后面的{}括起来的部分被称为代码块或作用域。在这个作用域内声明的变量只在这个作用域内有效。一旦离开这个作用域，这些变量就会被销毁。

例如：

if (condition) {
    // 这是一个作用域
    int x = 5;  // x只在这个作用域内有效
    // ...
}

;在C++中被称为语句终止符。它用来标记一条语句的结束。在if语句中，如果你只有一条语句需要在条件满足时执行，你可以不使用{}，直接在这条语句后面加上;。

例如：

if (condition)
    x = 5;  // 这是一条完整的语句，以;结束

但是，如果你有多条语句需要在条件满足时执行，你就需要使用{}来创建一个作用域，包含这些语句。

例如：

if (condition) {
    x = 5;
    y = 6;  // 这是另一条语句
}

在这个例子中，x = 5;和y = 6;都是在条件满足时执行的语句，它们都在同一个作用域内。

`if`语句和`switch`语句如何权衡

if语句和switch语句都是用于控制程序流程的结构，但它们在某些情况下更适合使用。以下是一些指导原则：

使用if语句的情况：

当你需要检查的条件是非二元的，或者说不仅仅是等于或不等于某个值时。例如，检查一个数字是否大于或小于另一个数字。
当你需要检查多个变量或者复杂的逻辑表达式时。例如，检查两个条件是否同时满足或者至少有一个满足。
当你的条件数量不多，或者条件之间有明显的逻辑关系时。

使用switch语句的情况：

当你需要基于一个变量或表达式的多个具体值进行选择时。例如，你可能有一个表示月份的变量，你需要根据它的值（1到12）执行不同的操作。
当你的条件数量较多，且都是基于同一个变量或表达式的值进行判断时。在这种情况下，使用switch语句会比使用一系列的if语句更清晰，更易于阅读和维护。
当你的每个条件都是互斥的，即它们不可能同时满足时。

总的来说，选择使用if语句还是switch语句主要取决于你的具体需求和你试图解决的问题的性质。在某些情况下，两者都可以使用，选择哪一个主要取决于哪一个使代码更清晰、更易于理解。

示例

以下是一个复杂的if语句使用场景的示例。这个示例描述了一个简单的学生成绩评级系统：

#include <iostream>

int main() {
    int score;
    std::cout << "Enter your score: ";
    std::cin >> score;

    if (score >= 90) {
        std::cout << "You got an A!";
    } else if (score >= 80) {
        std::cout << "You got a B!";
    } else if (score >= 70) {
        std::cout << "You got a C!";
    } else if (score >= 60) {
        std::cout << "You got a D!";
    } else {
        std::cout << "You got an F!";
    }

    return 0;
}

在这个示例中，程序首先获取用户输入的分数。然后，使用一系列的if和else if语句来判断分数所对应的等级。如果分数在90以上，输出"A"；如果分数在80到89之间，输出"B"；以此类推。如果分数在59以下，输出"F"。

优化方案

在C++中，有多种方法可以优化if语句，以下是一些常见的策略：

避免冗余的条件检查：如果你已经在代码的某个地方检查了一个条件，那么在同一代码块中就没有必要再次检查这个条件。这种冗余的检查会浪费处理器时间。
使用短路运算符：C++的逻辑运算符（&&和||）具有短路特性。也就是说，如果左边的表达式已经能确定整个逻辑表达式的值，那么就不会再去计算右边的表达式。例如，对于表达式if (a && b)，如果a为false，那么不管b的值是什么，整个表达式的值都是false，因此不会去计算b的值。
使用查找表（lookup table）：如果你的if语句是在检查一个变量的多个可能值，那么可以考虑使用查找表来代替if语句。这种方法的效率通常会更高，因为查找表的时间复杂度是O(1)，而if语句的时间复杂度是O(n)。
使用switch语句：如果你的if语句是在检查一个变量的多个可能值，那么可以考虑使用switch语句来代替if语句。在某些情况下，switch语句的效率会比if语句更高。
使用预处理指令：如果你的if语句是在检查一个在编译时就可以确定的条件，那么可以考虑使用预处理指令（#if，#ifdef等）来代替if语句。这样，不满足条件的代码在编译时就会被剔除，从而提高运行时的效率。
使用内联函数：如果你的if语句是在决定是否调用一个函数，那么可以考虑使用内联函数来代替if语句。内联函数在编译时会被插入到调用它的地方，从而避免了函数调用的开销。
使用多态：如果你的if语句是在根据对象的类型来决定调用哪个函数，那么可以考虑使用多态来代替if语句。多态可以让你在运行时动态地决定调用哪个函数，从而避免了if语句。