C++之switch case语句详解

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。


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。

注意：

break 只能跳出一层 switch 或者循环，如果是 if else break 是不管的。它只管 switch 或者循环。