第四章 流程控制

第四章流程控制

1、教学要求

(1)了解C#中的布尔类型的定义与使用方法

(2)理解位运算

(3)掌握分支语句，包括if和switch

(4)掌握循环语句，包括for、while、do while

(5) 学会分析问题，并使用分支和循环解决

2、教学内容

4.1 布尔逻辑的含义及其用法

4.2位运算的含义及其用法

4.3 分支语句

4.4循环语句

4.5 “QQ系统登录”项目案例

第五章复杂的变量类型处理（余）

1、教学要求

(1)掌握枚举类型的定义和使用

(2)掌握结构类型的定义和使用

(3)掌握一维、二维数组的使用

(4)理解隐式和显式类型转换

(5)掌握.NET对字符串的处理常见功能，包括字符串的查找、替换、格式化、调整等

2、教学内容

5.1 枚举的定义与使用

5.2 结构体的定义与使用

5.3 数组的定义与使用

5.4类型转换

5.5字符串处理

5.6“图形菜单”项目案例

学习任务：“QQ系统登录”案例

?任务情境：

某公司的产品要设计一个QQ登录系统，要求系统可以防止用户反复通过暴力测试密码的方式实现非法登录的目的。

4.1 布尔逻辑的含义及其用法

?逻辑运算符

逻辑运算符是用来连接多个条件表达式的, 在 C 语言中逻辑运算符有：& (与)、| (或)、！(非)三种。

& (与) 运算符用法：

<条件表达式1> & <条件表达式2>

当 <条件表达式1> 和 <条件表达式2> 的值都为真时，&(与)运算的结果为真，否则为假。

bool isTrue = true & true;

bool isFalse = true & false;

bool isFalse2 = false & true;

bool isFalse3 = false & false;

|(或) 运算符用法：

<条件表达式1> | <条件表达式2>

当 <条件表达式1> 和 <条件表达式2> 中只要有一个为真时， | (或) 运算的结果为真，否则为假。

bool isTrue = true | true;

bool isTrue2 = true | false;

bool isTrue3 = false | true;

bool isFalse = false | false

?短路逻辑运算符

–在 C# 中加入了两个新的逻辑运算符，即 && 和 | |运算符，它们与 & 和 | 运算符一样，也是用来连接两个条件表达式的，但有一些细微的区别：

&& 运算符在对条件表达式进行检测时，当条件表达式 1 的值为假时，将不对条件表达式 2 进行进行值，只有当条件表达式 1 的值为真时才会对条件表达式 2进行求值。

而 | | 运算符则是在条件表达式 1 不为真时，才会对条件表达式 2 进行求值。

& 运算符和 | 运算符的不同之处在于无论条件表达式 1 的值是真是假，都会对条件表达式 2 进行求值。

下面对一些比较容易出现问题进行简单解释：

1、“^“ 将计算操作数的逻辑“异或”；也就是说，当且仅当只有一个操作数为 true时，结果才为true。

2、“&”与”&&“的区别在于，如果使用前者连接，那么无论任何情况下，“&”两边的表达式都会参与计算。如果使用后者连接，

当“&&”的左边为false，则将不会计算其右边的表达式。

3、“|”与“||”的区别在于，“|”表示两边任何一个布尔表达式为真，该组合就会返回true值；而对于“||”，

跟第二差不多，若左边是true则返回true，若左边是falsh，则看右边，若右边为true则为true否则为falsh。

?逻辑运算符示例

bool flag1 = false, flag2 = false;

if (false && (flag1 = true)) // To do something...

if (false & (flag2 = true)) // To do something...

Console.WriteLine( “flag1={0} flag2={1}”,flag1, flag2);

bool flag1 = false, flag2 = false;

if (true | | (flag1 = true)) // To do something...

if (true | (flag2 = true)) // To do something...

Console.WriteLine( “flag1={0} flag2={1}”,flag1, flag2);

4.2位运算的含义及其用法

运算对象按位进行逻辑运算。按位进行逻辑运算的意义是：依次取被运算对象的每个位，进行逻辑运算，每个位的逻辑运算结果是结果值的每个位。C#支持的位逻辑运算符如表2.9所示。

1、位逻辑非运算

~：对操作数的每一位分别取“反”

位逻辑非运算是单目的，只有一个运算对象。位逻辑非运算按位对运算对象的值进行非运算，即：如果某一位等于0，就将其转变为1；如果某一位等于1，就将其转变为0。

比如，对二进制的10010001进行位逻辑非运算，结果等于01101110，用十进制表示就是：

~145等于110；对二进制的01010101进行位逻辑非运算，结果等于10101010。用十进制表示就是~85等于176。

2、位逻辑与运算

&：2个操作数的对应位分别进行“与”操作，“与”操作。

位逻辑与运算将两个运算对象按位进行与运算。与运算的规则：1与1等于1，1与0等于0。

比如：10010001（二进制）&11110000等于10010000（二进制）。

3、位逻辑或运算

| ： 2个操作数的对应位分别进行“或”操作，“或”操作

位逻辑或运算将两个运算对象按位进行或运算。或运算的规则是：1或1等1，1或0等于1，

0或0等于0。比如10010001（二进制）| 11110000（二进制）等于11110001（二进制）。

4、位逻辑异或运算

位逻辑异或运算将两个运算对象按位进行异或运算。异或运算的规则是：1异或1等于0，

1异或0等于1，0异或0等于0。即：相同得0，相异得1。

比如：10010001（二进制）^11110000（二进制）等于01100001（二进制）。

5、位左移运算

<<：把操作数的二进制值左移若干位，空出的右侧补零,左移一位相当于乘于2（未溢出）

位左移运算将整个数按位左移若干位，左移后空出的部分0。比如：8位的byte型变量

byte a=0x65(即二进制的01100101),将其左移3位：a<<3的结果是0x27(即二进制的00101000)。

6、位右移运算

>>：把操作数的二进制值右移若干位，空出的左侧补零,右移一位相当于除于2（未溢出）

位右移运算将整个数按位右移若干位，右移后空出的部分填0。比如：8位的byte型变量

byte a=0x65(既（二进制的01100101）)将其右移3位：a>>3的结果是0x0c(二进制00001100)。

在进行位与、或、异或运算时，如果两个运算对象的类型一致，则运算结果的类型就是运算对象的类型。比如对两个int变量a 和b做与运算，运算结果的类型还是int型。如果两个运算

对象的类型不一致，则C#要对不一致的类型进行类型转换，变成一致的类型，然后进行运算。

类型转换的规则同算术运算中整型量的转换则一致。

由位运算符连接整型量而成的表达式就是位运算表达式。

C#位运算

位运算的常见作用

?位运算直接对位信息进行处理，适用于高效处理信息、内存存储高度优化的时候，例如硬件信息处理、系统代码等。

?&运算：用于对某些位进行“清”零

?| 运算：用于对某些位进行“置”1

?~运算：用于补码，实现减法

清零案例

?假定颜色值用一个三位的二进制数表示，从高至低每位依次表示：红、绿、蓝。

?如果需要判断某颜色值中的红色是否存在，如何实现该功能？

提示：如果包含红色，这其他颜色清零后应等于4。

4.3 分支语句

4.4循环语句

4.5 “QQ系统登录”项目案例

1布尔比较运算符

运算符类别示例表达式结果

== 二元 var1=var2==var3 如果var2等于var3，var的值就是TRUE，否则为FALSE

!= 二元 var1=var2!=var3 如果var2不等于var3，var的值就是TRUE，否则为FALSE

< 二元 var1=var2

> 二元 var1=var2>var3 如果var2大于var3，var的值就是TRUE，否则为FALSE

<= 二元 var1=var2<=var3 如果var2小于或等于var3，var的值就是TRUE，否则为FALSE >= 二元 var1=var2>=var3 如果var2大于或等于var3，var的值就是TRUE，否则为FALSE ! 一元 var1=!var2 如果var2是false,var1的值就是true,否则为false(逻辑非）

& 二元 var1=var2&var3 如果var2和var3都是TRUE，var的值就是TRUE，否则为FALSE （逻辑与）

| 二元 var1=var2|var3 如果var2或var3是TRUE（或者两者都是），var1的值就是TRUE，否则为FALSE（逻辑或）

^ 二元 var1=var2^var3 如果var2和var3的逻辑值不一样，var1的值就是TRUE，否则为FALSE（逻辑异或）

&& 二元 var1=var2&&var3 如果var2和var3都是TRUE，var的值就是TRUE，否则为FALSE || 二元 var1=var2||var3 如果var2或var3是TRUE（或两者都是），var1的值就是TRUE，否则为FALSE（逻辑或）

注意：

（1）可以对布尔值使用上述运算符，但是只能使用==和!=运算符。如：

bool isTrue；

isTrue=myBool==TRUE；

（2）&&、||和&、|功能一样，但性能前者比较好，因为前者可能根本不要比较第二个操作数，而后者无论在什么情况下都要计算，前者只有第一个操作数包含某个值时，才计算第二个操作数，例如：

var1=（var2！=0）&&（var3/var2>2);

2、位运算符（&，|）

那为什么还会有&、|运算符呢？原因是这两个运算符可以对数值进行操作，它们可以处理存储在变量中的一系列位，而不是变量的值。

例如：int result，op1,op2;

op1=4;

op2=5;

result=op1&op2;

这里必须考虑op1和op2的二进制表示形式，即op1=(100)2,op2=(101)2,计算过程如下：

1 0 0 4

& 1 0 1 & 5

-------------------------------------------------------------------------------- 1 0 0 4

位运算符在某些情况下是非常有用的，因为它们可以用变量中的各个位存储信息。例如颜色可以使用3个位来指定红（000）、绿（010）、蓝（001）。

3、位移运算符（>>,<<）

运算符类别示例表达式结果

>> 二元 var1=var2>>var3 把var2的二进制值向右移动var3位，就得到var1的值

<< 二元 var1=var2<

例如：

int var1，var2=10，var3=2；

var1=var2<

结果，var1=40。

在大多数代码中，都不使用这些运算符，但应知道有这样的运算符存在。它们主要用于高度优化的代码，在这些代码中，不能使用其他数学操作。因此通常用于设备驱动程序或系统代码。

4、布尔赋值运算符

运算符类别示例表达式结果

&= 二元 var1&=var2 var1的值是var1&var2的结果

|= 二元 var1|=var2 var1的值是var1|var2的结果

^= 二元 var1^=var2 var1的值是var1^=var2的结果

>>= 一元 var1>>=var2 把var1的值向右移动var2位，就得到var1的值

<<= 一元 var1<<=var2 把var1的值向左移动var2位，就得到var1的值

逻辑(布尔型)运算符用于对boolean型的结果的表达式进行运算，运算的结果都是boolean型。其运算结果如下所示：

运算符运算例子结果

& AND(与) false&true false

| OR(或) false|true true

^ XOR(异或) false^true true

! NOT(非) !false true

&& AND(短路) false&&true false

|| OR(短路) false||true true

流程控制

2、三元运算符：比较适合简单的赋值语句，但不适合于根据比较结果执行大量代码的情况。此时应使用if语句。

3、if语句：if语句的功能比较多，是进行决策的有效方式。于？：语句不同的是，if语句没有结果（所有不在赋值语句中使用它），使用该语句是为了有条件地执行其他语句，另外if语句容易阅读和理解，其灵活性好。

例如：

语句段1

if(var1

comparison="less than";

else

{

if(var1==var2)

comparison="equal to";

else

comparison="greater than";

}

语句段2

if(var1

comparison="less than";

if(var1==var2)

comparison="equal to";

if(var1>var2)

comparison="greater than";

语句段2的缺点是无论var1和var2的值是什么，都要执行3个比较操作。而语句段1中，如果var1

4、switch语句：switch语句非常类似于if语句，因为它也是根据测试的值来有条件地执行代码。但是，switch语句可以一次将测试变量与多个值进行比较，而不是仅测试一个条件。这种测试仅限于离散的值，而不是像“大于X”这样的字句。

注意：switch语句不能贯通（除非刻意添加代码）

5、do循环（先执行循环代码，再进行布尔测试，循环至少执行一次）

6、while循环（先进行布尔测试，再执行循环代码）

7、for循环（略）

8、循环的中断：

break……立即终止循环。

continue……立即终止当前的循环（继续执行下一次循环）。

goto……可以跳出循环，到已标记号的位置上（如果希望代码易于阅读和理解，最好不要使用该命令）。

return……跳出循环及其包含的函数。