C++ switch case语句讲解

2020-05-23 14:28:23

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供稿：网友

我们已经了解，if……else……可以用来描述一个“二岔路口”，我们只能选择其中一条路来继续走。然而，有时候我们会遇到一些“多岔路口”的情况，用if……else……语句来描述这种多岔路口会显得非常麻烦，而且容易把思路搅浑。比如程序4.2.2就是一个用if……else……语句描述的四岔路口（四种操作符），整个程序占据了将近一页。

如果我们把这些多岔路看作电路，那么用if……else……这种“普通双向开关”来选择某一条支路就需要设计一套很复杂的选路器。所以最简便的选路方法当然是做一个像下图那样的开关。（图4.4.1）

在C++中，也有这样的开关，那就是switch语句。它能够很简捷地描述出多岔路口的情况。具体的语法格式为：

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

在switch语句中，我们要记住四个关键词，分别是switch、case、default和break。switch是语句的特征标志（图中标作sw）；case表示当switch后的表达式满足某个case后的常量时，运行该case以后的语句块。要注意，任意两个case后的常量不能相等，否则switch将不知道选择哪条路走。default表示当表达式没有匹配的case时，默认（default）地运行它之后的语句块（图4.4.1中未标出）；break表示分岔路已经到头，退出switch语句。

下面，我们就来用switch语句来改写程序4.2.2。箭头表明遇到break以后的运行情况。
#include "iostream.h"
int main()
{
float a,b;
char oper;
cout <<"请输入一个表达式（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 <<"出错啦！"<<endl;
break;
}
default:
cout <<"出错啦！"<<endl;
}
return 0;
}
上述程序的运行结果和程序4.2.2的运行结果一样。我们发现使用了switch语句以后，代码的平均缩进程度有所减少，阅读代码的时候更简洁易懂。所以，使用swith语句来描述这种多分支情况是很合适的。

试试看：
1、如果去除了case对应的break，则运行出来会是什么结果？
结论：如果去除了break，则不会退出switch而运行到别的支路里去。

2、如果程序4.2.2的default没有处在switch的结尾部分，那么运行出来会是什么结果？
结论：switch语句中最后一个分支的break可以省略，其它的break均不可以。

3、case后的常量能否是一个浮点型常量或双精度型常量？

switch的一些使用技巧
返回去看一下程序4.1.2，我们不难发现这个程序也是一个多分支结构。可是switch语句只能判断表达式是否等于某个值，而不能判断它是否处于某个范围。而要我们把处于某个范围中的每个值都作为一句case以后的常量，显然也太麻烦了。那么我们还能不能使用swith语句来描述这种范围型的多分支结构呢？

通过分析，我们发现了主要起区分作用的并不是个位上的数，而是十位上的数。如果我们能把十位上的数取出来，那么最多也就只有十个分支了，不是吗？下面我们就来看一下用switch语句改编的程序4.1.2。
#include "iostream.h"
int main()
{
int mark;
cout <<"请输入成绩（0~100）： ";
cin >>mark;
switch(mark/20)
{
case 5:
{
if (mark>100)//100到119的情况都是mark/20==5，所以要用if语句再次过滤
{
cout <<"ERROR!" <<endl;
break;
}
}
case 4:
{
cout <<"Good!" <<endl;
break;
}
case 3:
{
cout <<"Soso" <<endl;
break;
}
case 2://根据前面试一试的结论，如果case没有对应的break，会运行到下一个case中
case 1:
case 0:
{
if (mark>=0)//同样要用if过滤负数
{
cout <<"Please work harder!" <<endl;
break;
}
}
default://其它情况都是出错
cout <<"ERROR!" <<endl;
}
return 0;
}
这个程序要比原来的程序4.1.2冗长一些。但是这里提到这个程序的目的是要教会大家一种使用switch的方法，即“以点盖面”。

算法时间：数据的转换
在程序设计中，我们经常会遇到这样的问题：我们希望处理的数据和电脑能够处理的数据可能有所不符。不符合的情况一般有两种，一种是范围不符合，另一种是类型不符合。对于范围不符合，我们一般考虑的是使用代数式对数据进行处理。比如C++中的随机函数能够产生一个0～32768之间的一个整数，如果我们希望得到一个0～10之间的随机数，那么就用它对10取余数，那么结果一定就在这个范围内。对于类型不符合，我们只好尽量用已有的数据类型来描述这种难以表达的类型。就如同电脑中用0和1表示真和假一样。

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