C# if 语句和循环 - 条件逻辑教程

本教程介绍了如何编写 C# 代码，从而检查变量，并根据这些变量更改执行路径。 读者可以编写 C# 代码并查看代码编译和运行结果。 本教程包含一系列课程，介绍了 C# 中的分支和循环构造。 这些课程介绍了 C# 语言的基础知识。

先决条件

本教程要求安装一台虚拟机，以用于本地开发。 请参阅设置本地环境，了解 .NET 的安装说明和应用程序开发概述。

如果希望在不设置本地环境的情况下运行代码，请参阅本教程的交互式浏览器版本。

使用 if 语句做出决定

创建名为 branches-tutorial 的目录。 将其设为当前目录并运行以下命令：

dotnet new console -n BranchesAndLoops -o .

此命令在当前目录中新建一个 .NET 控制台应用程序。 在常用编辑器中，打开 Program.cs，并将内容替换为以下代码：

int a = 5;
int b = 6;
if (a + b > 10)
    Console.WriteLine("The answer is greater than 10.");

通过在控制台窗口键入 dotnet run 试运行此代码。 你应会看到控制台中输出的“答案大于 10”消息。 修改 b 的声明，让总和小于 10：

int b = 3;

再次键入 dotnet run。 由于答案小于 10，因此什么也没有打印出来。 要测试的条件为 false。 没有任何可供执行的代码，因为仅为 if 语句编写了一个可能分支，即 true 分支。

第一个示例展示了 if 和布尔类型的用途。 布尔变量可以包含下列两个值之一：true 或 false。 C# 为布尔变量定义了特殊类型 bool。 if 语句检查 bool 的值。 如果值为 true，执行 if 后面的语句。 否则，跳过这些语句。 这种检查条件并根据条件执行语句的过程非常强大。

让 if 和 else 完美配合

若要执行 true 和 false 分支中的不同代码，请创建在条件为 false 时执行的 else 分支。 尝试使用 else 分支。 添加以下代码中的最后两行（你应该已经有前四行）：

int a = 5;
int b = 3;
if (a + b > 10)
    Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
else
    Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");

只有当条件的测试结果为 false 时，才执行 else 关键字后面的语句。 将 if、else 与布尔条件相结合，可以满足处理 true 和 false 所需的一切要求。

由于缩进会被忽略，因此需要使用 { 和 } 指明何时要在根据条件决定是否执行的代码块中添加多个语句。 C# 程序员通常会对所有 if 和 else 子句使用这些大括号。 以下示例与你创建的示例相同。 修改上面的代码以匹配下面的代码：

int a = 5;
int b = 3;
if (a + b > 10)
{
    Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
}
else
{
    Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
}

可以测试更复杂的条件。 在当前已编写的代码之后添加以下代码：

int c = 4;
if ((a + b + c > 10) && (a == b))
{
    Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
    Console.WriteLine("And the first number is equal to the second");
}
else
{
    Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
    Console.WriteLine("Or the first number is not equal to the second");
}

== 符号执行相等测试。 使用 == 将相等测试与赋值测试区分开来，如在 a = 5 中所见。

&& 表示“且”。 也就是说，两个条件必须都为 true，才能执行 true 分支中的语句。 这些示例还表明，可以在每个条件分支中添加多个语句，前提是将它们用 { 和 } 括住。 还可以使用 || 表示“或”。 在当前已编写的代码之后添加以下代码：

if ((a + b + c > 10) || (a == b))
{
    Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
    Console.WriteLine("Or the first number is equal to the second");
}
else
{
    Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
    Console.WriteLine("And the first number is not equal to the second");
}

修改 a、b 和 c 的值，并在 && 和 || 之间切换浏览。 你将进一步了解 && 和 || 运算符的工作原理。

你已完成第一步。 开始进入下一部分前，先将当前代码移到单独的方法中。 这样一来，可以更轻松地开始处理新示例。 将现有代码放入名为 ExploreIf() 的方法中。 从程序顶部调用它。 完成这些更改后，代码看起来应类似下面这样：

ExploreIf();

void ExploreIf()
{
    int a = 5;
    int b = 3;
    if (a + b > 10)
    {
        Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
    }

    int c = 4;
    if ((a + b + c > 10) && (a > b))
    {
        Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
        Console.WriteLine("And the first number is greater than the second");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
        Console.WriteLine("Or the first number is not greater than the second");
    }

    if ((a + b + c > 10) || (a > b))
    {
        Console.WriteLine("The answer is greater than 10");
        Console.WriteLine("Or the first number is greater than the second");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("The answer is not greater than 10");
        Console.WriteLine("And the first number is not greater than the second");
    }
}

注释掉对 ExploreIf() 的调用。 在本节中，它会在你工作时使输出变得不那么杂乱：

//ExploreIf();

// 在 C# 中启动 注释。 注释是你想要保留在源代码中但不能作为代码执行的任何文本。 编译器不会从注释中生成任何可执行代码。

使用循环重复执行运算

在本节使用循环以重复执行语句。 在调用 ExploreIf 后，添加以下代码：

int counter = 0;
while (counter < 10)
{
    Console.WriteLine($"Hello World! The counter is {counter}");
    counter++;
}

while 语句会检查条件，并执行 while 后面的语句或语句块。 除非条件为 false，否则它会重复检查条件并执行这些语句。

此示例新引入了另外一个运算符。 counter 变量后面的 ++ 是增量运算符。 它将 counter 值加 1，并将计算后的值存储在 counter 变量中。

while 循环先测试条件，然后再执行 while 后面的代码。 do ... while 循环先执行代码，然后再检查条件。 下面的代码对 do while 循环进行了演示：

int counter = 0;
do
{
    Console.WriteLine($"Hello World! The counter is {counter}");
    counter++;
} while (counter < 10);

此 do 循环和前面的 while 循环生成的输出结果相同。

使用 for 循环

For 循环通常用在 C# 中。 试运行以下代码：

for (int index = 0; index < 10; index++)
{
    Console.WriteLine($"Hello World! The index is {index}");
}

上述代码的工作原理与已用过的 while 循环和 do 循环相同。 for 语句包含三个控制具体工作方式的部分。

第一部分是 for 初始值设定项：int index = 0; 声明 index 是循环变量，并将它的初始值设置为 0。

中间部分是 for 条件：index < 10 声明只要计数器值小于 10，此 for 循环就会继续执行。

最后一部分是 for 迭代器：index++ 指定在执行 for 语句后面的代码块后，如何修改循环变量。 在此示例中，它指定 index 应在代码块每次执行时递增 1。

请自行试验。 尝试以下每种变化：

• 将初始值设定项更改为其他初始值。
• 将结束条件设定项更改为其他值。

完成后，继续利用所学知识，试着自己编写一些代码。

本教程中未介绍的另一个循环语句：foreach 语句。 foreach 语句为项序列中的每一项重复其语句。 它最常用于集合，因此将在下一教程中介绍。

已创建嵌套循环

while、do 或 for 循环可以嵌套在另一个循环内，以使用外部循环中的各项与内部循环中的各项组合来创建矩阵。 我们来生成一组字母数字对以表示行和列。

一个 for 循环可以生成行：

for (int row = 1; row < 11; row++)
{
    Console.WriteLine($"The row is {row}");
}

另一个循环可以生成列：

for (char column = 'a'; column < 'k'; column++)
{
    Console.WriteLine($"The column is {column}");
}

可以将一个循环嵌套在另一个循环中以形成各个对：

for (int row = 1; row < 11; row++)
{
    for (char column = 'a'; column < 'k'; column++)
    {
        Console.WriteLine($"The cell is ({row}, {column})");
    }
}

可以看到，对于内部循环的每次完整运行，外部循环会递增一次。 反转行和列嵌套，自行查看变化。 完成后，将此部分中的代码放入名为 ExploreLoops() 的方法中。

结合使用分支和循环

支持，大家已了解 C# 语言中的 if 语句和循环构造。看看能否编写 C# 代码，计算 1 到 20 中所有可被 3 整除的整数的总和。 下面提供了一些提示：

• % 运算符可用于获取除法运算的余数。
• if 语句中的条件可用于判断是否应将数字计入总和。
• for 循环有助于对 1 到 20 中的所有数字重复执行一系列步骤。

亲自试一试吧。 然后，看看自己是怎么做到的。 你应获取的答案为 63。 通过在 GitHub 上查看已完成的代码，你可以看到一个可能的答案。

已完成“分支和循环”教程。

可以在自己的开发环境中继续学习数组和集合教程。

若要详细了解这些概念，请参阅下列文章：

• 选择语句
• 迭代语句