C-Journey

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正常

控制流：if/for/while/switch 与那个 fall-through 坑 ​

引言：C 的控制流就那么几样 ​

C 的控制流语句不多：分支 if/else/switch、循环 for/while/do-while、跳转 break/continue/goto/return。这一章我们快速过一遍，重点讲两个新人最容易栽的地方——**switch 的 fall-through（忘写 break 贯穿）**和 break 与 continue 的区别，每一步真跑。

if / else ​

if 没什么神秘的：if (条件) {...} else if (...) {...} else {...}，条件为非 0 就进对应分支。几个要点：条件表达式只要是「非 0」就算真（所以 if (p) 等价 if (p != NULL)、if (count) 等价 if (count != 0)，这是 C 里很常见的简写）；else 和最近的、还没配对的 if 结合（「悬空 else」问题，所以嵌套 if 时用大括号明确归属最稳，别让缩进骗了你的眼睛）。

循环：for / while / do-while ​

三种循环。for (init; cond; incr) 把初始化、条件、递增写在一条里，最适合「已知次数」的循环（比如遍历数组）；while (cond) 是「当条件真就继续」，适合「不知道要跑几轮、看条件」的场景；do { ... } while (cond); 和 while 的区别是它先跑一轮、再判断，所以循环体至少执行一次。三者可以互相改写，按场景挑顺手的。

循环里两个跳转要分清：break 跳出整个循环（不再继续）、continue 只跳过本轮剩下的部分、直接进下一轮判断。真跑一个两个都用上的：

c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i % 2 == 0)
            continue; /* 跳过偶数,直接进下一轮 */
        if (i > 7)
            break; /* 超过 7 就跳出整个循环 */
        sum += i;
    }
    printf("sum = %d (只累加 1,3,5,7)\n", sum);
    return 0;
}
text
$ gcc -std=c11 -Wall loopcontrol.c -o lc && ./lc
sum = 16 (只累加 1,3,5,7)

跟着 i 从 1 走：i=1 奇数、>7 否，累加（sum=1）；i=2 偶数，continue 跳过；i=3 累加（sum=4）；i=4 跳；i=5 累加（sum=9）；i=6 跳；i=7 累加（sum=16）；i=8 偶数先 continue 跳过……i=9 奇数但 >7，break 跳出。最终 sum=16（=1+3+5+7）。continue 让你「跳过本轮的剩余语句」、break 让你「直接走人」，一个温和一个干脆，别用混。

switch 与 fall-through：忘写 break 的经典坑 ​

switch 根据「一个整数表达式」的值，跳到匹配的 case 标签处开始执行。它的坑在于：匹配到某个 case 后，会从那里一直往下执行，遇到 break 才停——如果你忘了写 break，它就会「贯穿」（fall through）进下一个 case，哪怕那个 case 的值并不匹配。真跑一个故意忘写 break 的：

c
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 2;
    printf("switch(%d),case 都没写 break:\n", x);
    switch (x) {
    case 1:
        printf("  一\n");
    case 2:
        printf("  二\n"); /* 命中这里,然后一路贯穿下去 */
    case 3:
        printf("  三\n");
    default:
        printf("  默认\n");
    }
    return 0;
}
text
$ gcc -std=c11 -Wall switchfall.c -o sf && ./sf
switch(2),case 都没写 break:
  二
  三
  默认

x=2，switch 跳到 case 2 打印「二」——然后没有 break，它停不下来，一路执行进 case 3 打「三」、再进 default 打「默认」。明明只匹配了 case 2，却打出了三条。这就是 fall-through，是 switch 最经典的 bug 来源：你以为只执行匹配的那段，结果它「漏」进了下面所有分支。

绝大多数情况下，你想要的是「每个 case 执行完就跳出去」，所以每个 case 末尾都要老老实实写 break（最后一个 case/default 写不写 break 效果一样，但加上更安全、改代码时不会忘）。偶尔你确实想利用 fall-through（让几个 case 共享同一段代码），那是刻意为之，gcc 给了个开关帮你区分「不小心的贯穿」和「故意的」：-Wimplicit-fallthrough 会在「没写 break 的贯穿」处警告你，而如果你确实想贯穿，加个注释 /* fall through */（或 __attribute__((fallthrough))）就告诉编译器「我知道、故意的」，警告就消了。所以工程里开 -Wimplicit-fallthrough，能让 fall-through 这个坑至少在编译期被揪出来。

顺带几个 switch 的要点：switch 只能对整型（含 char、enum）switch，不能对浮点或字符串；case 后面必须是常量表达式（编译期已知的值，不能是变量）；没匹配的会走 default（没 default 就啥也不执行、直接出 switch）。

goto：能用，但请克制 ​

最后说 goto。它能无条件跳到一个标签（goto cleanup;），历史上被骂得很惨（Dijkstra 那篇「Go To 有害」），因为滥用会让控制流变成一团乱麻。但 C 里 goto 有一个正当且常见的用途：集中错误清理。C 没有异常、没有析构，函数里多处分配资源/获取锁、任意一处失败都要释放前面已获取的，用 goto 跳到函数末尾的清理段是最干净的写法（Linux 内核里到处都是这套）。所以记法是：goto 只往后跳、只跳到清理段，不要拿它当循环用、不要乱跳——这样它就是好工具，不是 spaghetti。

小结 ​

C 的控制流里，if 条件「非 0 即真」（if (p) ≡ if (p != NULL)）；三种循环 for（已知次数）、while（看条件）、do-while（至少跑一次）可互相改写。循环里 break 跳出整个循环、continue 只跳过本轮（真跑一个跳偶数、超 7 停的循环得 1+3+5+7=16，看清两者区别）。switch 最经典的坑是 fall-through：匹配 case 后没有 break 会一路贯穿进下面的分支（真跑 switch(2) 打出「二/三/默认」三条），所以每个 case 末尾都要写 break，工程里开 -Wimplicit-fallthrough 让编译器揪出不小心的贯穿（故意贯穿加 /* fall through */ 注释）。switch 只对整型、case 必须是常量。goto 能用但请克制——只在「往后跳到清理段」这种错误清理场景用，别当循环使。下一章我们看 C 的函数。

参考资源 ​

  • ISO/IEC 9899:2011 §6.8.4（选择语句：if §6.8.4.1、switch §6.8.4.2）、§6.8.5（迭代语句：while/do/for）、§6.8.6（跳转：goto/continue/break/return）
  • GCC 手册：-Wimplicit-fallthrough（switch 贯穿警告，及 /* fall through */ / __attribute__((fallthrough)) 注解）
  • 第 5 章：运算符（条件里用的关系/逻辑运算符）