常见的if语句问题
本节阅读量:
本课将研究使用if语句时会遇到的一些常见问题。
嵌套的if语句和悬空的else问题
可以将if语句嵌套在其他if语句中：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter a number: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x >= 0) // 外层if条件
// 这样的嵌套if代码样式，非常差
if (x <= 20) // 内层if语句
std::cout << x << " is between 0 and 20\n";
return 0;
}
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现在考虑以下程序：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter a number: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x >= 0) // 外层if条件
// 这样的嵌套if代码样式，非常差
if (x <= 20) // 内层if语句
std::cout << x << " is between 0 and 20\n";
// 这个else语句，属于哪个if条件呢？
else
std::cout << x << " is negative\n";
return 0;
}
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上面的程序引入了一个潜在的歧义源，称为悬空else问题。上面程序中的else语句与外部还是内部if语句匹配？
答案是，else语句会与同一代码块中最后一个尚未匹配else的if语句配对。因此，在上面的程序中，else会与内部if语句匹配，就像程序是这样编写的一样：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter a number: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x >= 0) // 外层if条件
{
if (x <= 20) // 内层if语句
std::cout << x << " is between 0 and 20\n";
else // 内层if语句对应的else
std::cout << x << " is negative\n";
}
return 0;
}
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这会导致上述程序产生不符合预期的输出：
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Enter a number: 21
21 is negative
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为了在嵌套if语句时避免这种歧义，最好将内部if语句显式放入代码块中。这样就可以明确else属于哪个if语句：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter a number: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x >= 0)
{
if (x <= 20)
std::cout << x << " is between 0 and 20\n";
else // 与内层if语句对应
std::cout << x << " is greater than 20\n";
}
else // 与外层else语句对应
std::cout << x << " is negative\n";
return 0;
}
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代码块内的else语句对应内部if语句，代码块外的else语句对应外部if语句。
展平嵌套if语句
嵌套的if语句通常可以通过重新组织逻辑来展平。嵌套较少的代码更不容易出错。
例如，上述示例可以如下展平：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter a number: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x < 0)
std::cout << x << " is negative\n";
else if (x <= 20) // x 大于等于0，小于等于20
std::cout << x << " is between 0 and 20\n";
else // x大于20
std::cout << x << " is greater than 20\n";
return 0;
}
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下面是另一个使用逻辑运算符检查单个if语句中的多个条件的示例：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter an integer: ";
int x{};
std::cin >> x;
std::cout << "Enter another integer: ";
int y{};
std::cin >> y;
if (x > 0 && y > 0) // 检查x与y同时大于0
std::cout << "Both numbers are positive\n";
else if (x > 0 || y > 0) // 检查x与y，只有一个大于0
std::cout << "One of the numbers is positive\n";
else
std::cout << "Neither number is positive\n";
return 0;
}
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空语句（Null statements）
空语句是仅由分号组成的表达式语句：
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if (x > 10)
; // 这是一个空语句
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空语句不执行任何操作。它们通常用于语言要求此处必须有语句，但程序员并不需要执行任何操作的场景。为了提升可读性，空语句通常单独占一行。
在本章后面讨论循环时，我们将看到有意使用空语句的示例。空语句很少会有意与if语句一起使用。然而，新的（或粗心的）程序员可能会不小心写出空语句，从而带来问题。请考虑以下片段：
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if (nuclearCodesActivated());
blowUpTheWorld();
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在上面的片段中，程序员不小心在if语句末尾加了一个分号（这是一个常见错误，因为许多语句都以分号结尾）。这段代码可以正常编译，但执行时等价于这样编写：
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if (nuclearCodesActivated())
; // 分号，这里是一个空语句
blowUpTheWorld(); // 这一行永远能执行到
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警告
注意不要用分号“终止”if语句，否则true或false对应的语句将无条件执行（即使它们在块中）。
条件表达式中，运算符== 与 运算符=
在条件表达式中测试相等性时，应该使用operator==，而不是operator=（赋值）。考虑以下程序：
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#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Enter 0 or 1: ";
int x{};
std::cin >> x;
if (x = 0) // oops, 这里使用赋值，而不是相等性测试
std::cout << "You entered 0\n";
else
std::cout << "You entered 1\n";
return 0;
}
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该程序可以编译和运行，但会产生错误的结果：
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Enter 0 or 1: 0
You entered 1
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事实上，该程序将始终产生结果1。这是因为x = 0首先将值0赋值给x，然后计算x的值，该值现在为0，这是布尔false。由于条件语句结果总是false，因此else语句总是执行。
