C++ if...else 语句

默认情况下，C++ 程序是从上到下一行一行按顺序执行的。但在编写程序时，我们经常需要根据 “条件判断” 来决定执行哪一段代码，这种结构就叫做 “选择结构”。不管是单向选择、双向选择还是多向选择，程序在同一次判断中最终只会执行其中的一个分支。

在 C++ 中，选择结构主要有 2 种实现方式：一种是 if 语句，另一种是 switch 语句。这一节我们先来学习使用频率最高的 if 语句。

C++ if 语句

在 C++ 中，单向选择使用的是 if 语句。它的逻辑就像我们平时说的 “如果……就……”：只有当指定的条件成立时，才去执行对应的代码。如果条件不成立，就什么都不做。

语法：

if (条件) {
    // 条件为 true 时执行的代码
}

说明：

if 后面的小括号用来填写判断条件，最常见的就是比较表达式或逻辑表达式，比如 score >= 60。

当条件为 true（真）时，程序会进入花括号 {} 执行里面的代码。当条件为 false（假）时，则会直接跳过 {} 内部的代码，继续往下执行后面的程序。由一对花括号 {} 括起来的代码称为 “语句块”，C++ 会把它看作一个整体来执行。

此外，如果小括号里填写的是普通整数，C++ 会自动进行类型转换，将非 0 数值当作 true，将 0 当作 false。

示例 1：使用 if 语句

#include <iostream>

int main() {
    int score = 85;

    if (score >= 60) {
        std::cout << "考试通过\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

考试通过

分析：

上面这个例子非常简单。score >= 60 表示判断变量 score 是否大于或等于 60。这里 score 的值为 85，条件返回 true，程序进入花括号输出 “考试通过”。如果把 score 改成 50，条件返回 false，花括号里的代码就会被跳过，屏幕什么也不会输出。

如果 if 语句内部只有一条执行语句，语法上是允许把花括号 {} 省略掉的。对于上面这个例子来说，下面 2 种方式是等价的：

// 方式 1（推荐）
if (score >= 60) {
    std::cout << "考试通过\n";
}

// 方式 2
if (score >= 60) std::cout << "考试通过\n";

哪怕 if 内部只有一条语句，我们也推荐大家统一使用方式 1。因为 C++ 只根据花括号 {} 来识别哪些代码属于 if，完全不看代码缩进。如果省略了 {}，同时后面又写了多条语句，就很容易产生下面这种错觉：

int score = 50;
if (score >= 60)
    std::cout << "考试通过\n";
    std::cout << "继续加油\n";

在上面这段代码中，虽然第二行输出也缩进了 4 个空格，但因为没有 {} 包裹，实际上只有第一行受 if 控制。当 score 为 50 时，第一行被跳过，第二行 “继续加油” 依然会照常输出。因此，平时写 if 语句时始终把 {} 写完整是最稳妥的习惯。

另外还要注意，if (条件) 的小括号后面千万不要多加英文分号（;）。一旦写成 if (score >= 60);，末尾的分号就会被当成一条空语句，导致 if 判断提前结束，后面的花括号代码不管条件是否成立都会执行。

C++ if...else 语句

单向的 if 语句只处理了条件成立的情况。如果条件成立和不成立时需要分别做不同的处理，我们可以在 if 后面加上 else 关键字，构成 “如果……否则……” 的双向选择。

语法：

if (条件) {
    // 条件为 true 时执行的代码
} else {
    // 条件为 false 时执行的代码
}

说明：

if...else 语句相对 if 语句来说，只是多了一个 else 分支。当条件为 true 时，执行 if 后面花括号中的代码；当条件为 false 时，执行 else 后面花括号中的代码。这两个分支是互斥的，程序每次只会执行其中的一个。

示例 2：使用 if...else 语句

#include <iostream>

int main() {
    int score = 55;

    if (score >= 60) {
        std::cout << "通过\n";
    } else {
        std::cout << "补考\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

补考

分析：

在这个例子中，变量 score 的值为 55，判断条件 score >= 60 返回 false，因此程序跳过 if 分支，直接执行 else 后面花括号中的代码，输出 “补考”。

需要注意的是，else 后面不需要也不能再写小括号条件，它会自动承接上方 if 条件不成立的所有情况。同时，else 必须紧跟在 if 分支之后，不能脱离 if 单独使用。

C++ if...else if...else 语句

很多实际问题并不止 “非此即彼” 两种情况。比如把考试成绩划分为优秀、良好、及格、不及格 4 个等级，这时我们就可以通过 else if 增加多个判断分支，构成多向选择。

语法：

if (条件 1) {
    // 条件 1 为 true 时执行的代码
} else if (条件 2) {
    // 条件 2 为 true 时执行的代码
} else {
    // 以上条件都为 false 时执行的代码
}

说明：

在多向选择中，中间的 else if 分支可以根据需要写一个、两个甚至更多个，末尾的 else 分支也可以按需省略。

程序运行时会从第一个 if 条件开始依次往下判断。一旦某个条件返回 true，就会执行对应分支的代码，然后直接退出整个 if 结构，后面的分支不再检查。只有前面所有条件都不满足时，才会执行末尾 else 里的代码。

示例 3：划分考试成绩等级

#include <iostream>

int main() {
    int score = 86;

    if (score >= 90) {
        std::cout << "优秀\n";
    } else if (score >= 80) {
        std::cout << "良好\n";
    } else if (score >= 60) {
        std::cout << "及格\n";
    } else {
        std::cout << "不及格\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

良好

分析：

这里变量 score 的值为 86。程序先判断第一个条件 score >= 90 得到 false，接着判断第二个条件 score >= 80 得到 true，于是输出 “良好” 并直接退出整个分支结构，后面的分支都不会再执行。

可能有些小伙伴会问：“第二个条件为什么只写 score >= 80，而不用写成 score >= 80 && score < 90 呢？”

其实原因很简单：程序之所以能走到第二个分支，本身就已经说明第一个条件 score >= 90 不成立了。此时分数必然小于 90，因此只需要继续判断是否大于或等于 80 就可以了。

也正因为程序是从上往下依次判断的，编写 else if 时条件的排列顺序非常关键。如果把范围最宽的 score >= 60 放到最前面，下面这种写法结果就会出错：

if (score >= 60) {
    std::cout << "及格\n";
} else if (score >= 80) {
    std::cout << "良好\n";
} else if (score >= 90) {
    std::cout << "优秀\n";
}

假设此时 score 是 95，它在第一个条件 score >= 60 处就直接满足并输出 “及格” 退出了，后面的 80 分和 90 分分支根本没有机会执行。因此，按数值划分区间时，我们要顺着从高到低或从低到高的顺序排列，先写范围最严格的条件，再一步步往下放宽。

此外，初学的小伙伴还容易把 “多个独立的 if 语句” 和 “if...else if 分支链” 搞混。如果把上面例子中的 else 去掉，全改成独立的 if，结果又会怎样呢？我们来看下面这个例子。

示例 4：多个独立 if 的执行效果

#include <iostream>

int main() {
    int score = 95;

    if (score >= 60) {
        std::cout << "及格\n";
    }
    if (score >= 80) {
        std::cout << "良好\n";
    }
    if (score >= 90) {
        std::cout << "优秀\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

及格
良好
优秀

分析：

从运行结果可以看出，当 score 为 95 时，“及格”、“良好”、“优秀” 这 3 行内容全部被打印出来了。这是因为上面写了 3 个彼此独立的 if 语句，中间没有 else 连接，程序会把每一个 if 都单独判断一遍，只要条件成立就会执行。

简单来说，多个独立的 if 是 “满足几个就执行几个”，而 if...else if...else 是一条互斥的分支链，“只要命中一个，后面的分支就全部跳过”。

C++ if 语句的嵌套

在 C++ 中，if 语句还支持嵌套使用，也就是在一个 if 或 else 分支的花括号内部，再放入另一个 if 语句，用来处理有先后前提的多层判断。

语法：

if (条件 1) {
    if (条件 2) {
        // 条件 1 和条件 2 都为 true 时执行
    } else {
        // 条件 1 为 true、条件 2 为 false 时执行
    }
} else {
    // 条件 1 为 false 时执行
}

说明：

对于嵌套的 if 语句，我们只需要从外到内根据条件一层层去判断，就像剥洋葱一样：只有外层条件成立并进入外层花括号之后，里面的内层 if 才会有机会执行。

在语法上，else 总是与离它最近且尚未配对的 if 相配对。平时写全花括号 {} 并保持规范的 4 空格缩进，就能一眼看清各个分支的层级关系。

示例 5：if 语句的嵌套

#include <iostream>

int main() {
    int age = 20;
    bool hasTicket = true;

    if (age >= 18) {
        if (hasTicket) {
            std::cout << "可以入场\n";
        } else {
            std::cout << "请先购票\n";
        }
    } else {
        std::cout << "未达到入场年龄\n";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

可以入场

分析：

在这个例子中，变量 age 为 20，外层条件 age >= 18 成立，程序进入外层花括号继续判断内层的 hasTicket。由于 hasTicket 本身就是 bool 类型，直接写 if (hasTicket) 就等价于 if (hasTicket == true)，因此最终输出 “可以入场”。

如果把 age 的值改为 15，外层条件 age >= 18 返回 false，程序就会直接执行最外层的 else 分支输出 “未达到入场年龄”，不会再检查里面的 hasTicket。

在实际开发中，只有当外层条件和内层条件不满足时需要分别给出不同处理，我们才使用嵌套 if。如果只是想在两个条件同时满足时执行同一段代码，直接使用逻辑与写成 if (age >= 18 && hasTicket) 会简洁得多。