C++ switch case語句講解

2020-05-23 14:28:23

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我們已經了解，if……else……可以用來描述一個“二岔路口”，我們只能選擇其中一條路來繼續走。然而，有時候我們會遇到一些“多岔路口”的情況，用if……else……語句來描述這種多岔路口會顯得非常麻煩，而且容易把思路攪渾。比如程序4.2.2就是一個用if……else……語句描述的四岔路口（四種操作符），整個程序占據了將近一頁。

如果我們把這些多岔路看作電路，那么用if……else……這種“普通雙向開關”來選擇某一條支路就需要設計一套很復雜的選路器。所以最簡便的選路方法當然是做一個像下圖那樣的開關。（圖4.4.1）

在C++中，也有這樣的開關，那就是switch語句。它能夠很簡捷地描述出多岔路口的情況。具體的語法格式為：

switch（表達式）
{
case 常量表達式1：
{
語句塊1；
break；
}
……
case 常量表達式n：
{
語句塊n；
break；
}
default：
{
語句塊n+1；
}
}

在switch語句中，我們要記住四個關鍵詞，分別是switch、case、default和break。switch是語句的特征標志（圖中標作sw）；case表示當switch后的表達式滿足某個case后的常量時，運行該case以后的語句塊。要注意，任意兩個case后的常量不能相等，否則switch將不知道選擇哪條路走。default表示當表達式沒有匹配的case時，默認（default）地運行它之后的語句塊（圖4.4.1中未標出）；break表示分岔路已經到頭，退出switch語句。

下面，我們就來用switch語句來改寫程序4.2.2。箭頭表明遇到break以后的運行情況。
#include "iostream.h"
int main()
{
float a,b;
char oper;
cout <<"請輸入一個表達式（eg.1+2）：" <<endl;
cin >>a >>oper >>b;
switch (oper)
{
case '+':
{
cout <<a <<oper <<b <<'=' <<a+b <<endl;
break;
}
case '-':
{
cout <<a <<oper <<b <<'=' <<a-b <<endl;
break;
}
case '*':
{
cout <<a <<oper <<b <<'=' <<a*b <<endl;
break;
}
case '/':
{
if (b!=0) cout <<a <<oper <<b <<'=' <<a/b <<endl;
else cout <<"出錯啦！"<<endl;
break;
}
default:
cout <<"出錯啦！"<<endl;
}
return 0;
}
上述程序的運行結果和程序4.2.2的運行結果一樣。我們發現使用了switch語句以后，代碼的平均縮進程度有所減少，閱讀代碼的時候更簡潔易懂。所以，使用swith語句來描述這種多分支情況是很合適的。

試試看：
1、如果去除了case對應的break，則運行出來會是什么結果？
結論：如果去除了break，則不會退出switch而運行到別的支路里去。

2、如果程序4.2.2的default沒有處在switch的結尾部分，那么運行出來會是什么結果？
結論：switch語句中最后一個分支的break可以省略，其它的break均不可以。

3、case后的常量能否是一個浮點型常量或雙精度型常量？

switch的一些使用技巧
返回去看一下程序4.1.2，我們不難發現這個程序也是一個多分支結構。可是switch語句只能判斷表達式是否等于某個值，而不能判斷它是否處于某個范圍。而要我們把處于某個范圍中的每個值都作為一句case以后的常量，顯然也太麻煩了。那么我們還能不能使用swith語句來描述這種范圍型的多分支結構呢？

通過分析，我們發現了主要起區分作用的并不是個位上的數，而是十位上的數。如果我們能把十位上的數取出來，那么最多也就只有十個分支了，不是嗎？下面我們就來看一下用switch語句改編的程序4.1.2。
#include "iostream.h"
int main()
{
int mark;
cout <<"請輸入成績（0~100）： ";
cin >>mark;
switch(mark/20)
{
case 5:
{
if (mark>100)//100到119的情況都是mark/20==5，所以要用if語句再次過濾
{
cout <<"ERROR!" <<endl;
break;
}
}
case 4:
{
cout <<"Good!" <<endl;
break;
}
case 3:
{
cout <<"Soso" <<endl;
break;
}
case 2://根據前面試一試的結論，如果case沒有對應的break，會運行到下一個case中
case 1:
case 0:
{
if (mark>=0)//同樣要用if過濾負數
{
cout <<"Please work harder!" <<endl;
break;
}
}
default://其它情況都是出錯
cout <<"ERROR!" <<endl;
}
return 0;
}
這個程序要比原來的程序4.1.2冗長一些。但是這里提到這個程序的目的是要教會大家一種使用switch的方法，即“以點蓋面”。

算法時間：數據的轉換
在程序設計中，我們經常會遇到這樣的問題：我們希望處理的數據和電腦能夠處理的數據可能有所不符。不符合的情況一般有兩種，一種是范圍不符合，另一種是類型不符合。對于范圍不符合，我們一般考慮的是使用代數式對數據進行處理。比如C++中的隨機函數能夠產生一個0～32768之間的一個整數，如果我們希望得到一個0～10之間的隨機數，那么就用它對10取余數，那么結果一定就在這個范圍內。對于類型不符合，我們只好盡量用已有的數據類型來描述這種難以表達的類型。就如同電腦中用0和1表示真和假一樣。

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