C++_语句

语句基础

C++ 中大多数语句都以 分号 ; 结束。

最常见的一类是表达式语句：在表达式后加分号。

ival + 5;   // 表达式语句

空语句

空语句只有一个分号：

;

用途：

• 语法上需要一条语句，但逻辑上什么也不做

例如：

while (*p++ != '\0')
    ;   // 空循环体

建议给空语句加注释，避免误以为是漏写代码。

复合语句（块）

复合语句就是用 {} 括起来的一组语句和声明，也叫块。

{
    int x = 0;
    ++x;
}

特点：

• 块本身也是一条语句
• 一个块就是一个作用域
• 块末尾不加分号

条件语句

C++ 常用的条件语句有：

• if
• switch

if 语句

根据条件是否为真来决定是否执行某条语句。

基本形式

if (condition)
    statement

如果 condition 为真，就执行 statement。

if-else

if (condition)
    statement1
else
    statement2

• 条件为真，执行 statement1
• 否则执行 statement2

条件部分

condition 必须放在圆括号里，可以是：

• 一个表达式
• 一个带初始化的变量声明

并且其结果必须能转换为 bool。

例如：

if (x > 0)
    cout << "positive";

else 的匹配规则

在嵌套的 if-else 中：

else 总是与离它最近的、尚未匹配的 if 配对。

例如：

if (a)
    if (b)
        foo();
    else
        bar();

这里 else 匹配的是内层 if (b)。

为避免歧义，建议适当使用花括号。

switch 语句

switch 适用于：
根据一个整数值在多个固定分支中选择其一执行。

基本形式

switch (expression) {
    case value1:
        statement1;
        break;
    case value2:
        statement2;
        break;
    default:
        statement3;
        break;
}

执行过程

1. 先计算 expression
2. 将结果与各个 case 标签比较
3. 若匹配成功，从该 case 开始执行
4. 一直执行到：

• 遇到 break
• 或 switch 结束

case 标签要求

• case 标签的值必须是整型常量表达式
• 不允许两个 case 值相同

例如：

case 1:
case 2:

是合法的，但：

case x:   // x 不是常量表达式时不合法

default

default 表示：

• 当所有 case 都不匹配时执行的分支

default:
    cout << "other";
    break;

default 不是必须的，但通常建议写上。

穿透（fall through）

如果某个 case 后没有 break，程序会继续执行后面的分支。

switch (n) {
    case 1:
        cout << "one ";
    case 2:
        cout << "two ";
}

如果 n == 1，输出：

one two

这种现象叫穿透。
如果不想穿透，记得写 break。

迭代语句（循环）

循环语句用于重复执行一段代码，直到条件不满足。

C++ 常见循环：

• while
• for
• 范围 for
• do while

while 语句

只要条件为真，就一直执行循环体。

while (condition)
    statement

执行顺序：

1. 先判断条件
2. 条件为真，执行循环体
3. 再次判断条件

特点：

• 可能一次都不执行
• 适合循环次数不确定的情况

传统 for 语句

适合已知循环变量变化规律的场景。

基本形式

for (init-statement; condition; expression)
    statement

含义：

• init-statement：初始化
• condition：循环条件
• expression：每轮结束后的更新操作

执行顺序

执行过程相当于：

1. 先执行一次 init-statement
2. 判断 condition
3. 若为真，执行循环体
4. 执行 expression
5. 再次判断 condition

说明

init-statement 可以是：

• 声明语句
• 表达式语句
• 空语句

例如：

for (int i = 0; i < 10; ++i)
    cout << i;

作用域

若在 for 头中定义变量，该变量只在 for 循环内部有效。

for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    // i 可见
}
// i 不可见

三部分都可省略

for (;;) {
    // 无限循环
}

若省略 condition，效果等价于恒为 true。

范围 for 语句

C++11 引入，用于遍历一个序列中的所有元素。

基本形式

for (declaration : expression)
    statement

其中：

• expression 必须是一个可遍历的序列
• declaration 用来接收当前元素

例如：

for (char c : s)
    cout << c;

适用对象

范围 for 可用于：

• 数组
• string
• vector
• 其他支持 begin 和 end 的类型

修改元素时要用引用

for (auto c : s)       // 拷贝，不改原值
    c = toupper(c);

for (auto &c : s)      // 引用，可修改原字符串
    c = toupper(c);

若要修改序列中的元素，必须使用引用。

do while 语句

与 while 类似，但先执行循环体，再判断条件。

do
    statement
while (condition);

特点：

• 至少执行一次
• 结尾必须有分号

例如：

int x = 0;
do {
    cout << x << endl;
    ++x;
} while (x < 3);

注意

因为条件在后面，所以不能在条件部分定义变量。

跳转语句

跳转语句会中断正常的执行流程。

常见跳转语句：

• break
• continue
• goto
• return

break

break 用于立即结束最近的一层：

• while
• do while
• for
• switch

例如：

while (cin >> x) {
    if (x < 0)
        break;
}

continue

continue 用于结束当前这一轮循环，立即进入下一轮。

只能用于循环中：

• for
• while
• do while

例如：

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    if (i % 2 == 0)
        continue;
    cout << i << " ";
}

输出奇数。

break 和 continue 的区别

• break：直接结束整个循环
• continue：只跳过当前这一轮

goto

goto 用于无条件跳转到同一函数内的某个标签处。

语法：

goto label;

标签形式：

label:
    statement

例如：

goto end;
cout << "hello";
end:
    return;

一般不推荐使用 goto，因为会让程序流程混乱、难维护。

异常处理基础

异常处理用于把“发现错误”和“处理错误”分开。

C++ 的异常机制主要包括：

• throw：抛出异常
• try：监视可能出错的代码
• catch：捕获并处理异常

throw 表达式

当程序遇到自己无法处理的问题时，可以使用 throw 抛出异常。

throw runtime_error("error");

含义：

• 中断当前正常执行流程
• 把异常交给外层的异常处理代码

try-catch 语句块

基本形式：

try {
    // 可能抛出异常的代码
}
catch (ExceptionType e) {
    // 处理异常
}

执行过程：

1. 先执行 try 块中的代码
2. 若没有异常，跳过所有 catch
3. 若发生异常，寻找匹配的 catch
4. 找到后执行对应处理代码

多个 catch

一个 try 后面可以跟多个 catch：

try {
    // ...
}
catch (runtime_error &err) {
    // ...
}
catch (exception &err) {
    // ...
}

会选择第一个匹配的 catch。

标准异常

标准库提供了一组常用异常类型，定义在不同头文件中。

常见异常类：

异常类型	含义
std::exception	大多数标准异常的基类
std::runtime_error	运行时错误
std::logic_error	逻辑错误
std::out_of_range	越界错误
std::invalid_argument	非法参数

使用异常类通常需要包含：

#include <stdexcept>

获取异常信息

标准异常通常提供成员函数：

what()

用于返回错误信息。

例如：

catch (std::runtime_error &err) {
    std::cout << err.what() << std::endl;
}

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易错点总结

块结尾不加分号

{
    int x = 0;
}   // 这里不加分号

if 和 else 最好配合花括号

避免 else 绑定到错误的 if。

switch 中别忘了 break

否则会发生穿透。

while 可能一次都不执行，do while 至少执行一次

范围 for 默认是拷贝

for (auto x : v)   // 修改 x 不影响 v

若要修改原元素：

for (auto &x : v)

continue 只结束本轮，break 结束整个循环

goto 尽量不用

除非非常特殊的底层控制场景。

异常抛出后，后续普通语句不会继续执行

throw runtime_error("error");
cout << "never";   // 不会执行