C语言switch case语句详解（非常详细）

在C语言中，switch case 语句是一种多分支选择结构，用于根据变量的值执行不同的代码块。

相比于if else语句，switch case在处理多个固定值的条件判断时更加简洁和高效。本文将详细讲解switch case语句的用法、语法格式、实例代码、注意事项，以及与if else语句的区别。

1. switch case 语句的基本用法

switch case语句通过匹配一个变量的值，选择执行对应的代码块。它的核心思想是“值匹配”，即根据变量的值跳转到相应的case分支。

语法格式：

switch (表达式) {
    case 常量1:
        // 当表达式的值等于常量1时执行的代码
        break;
    case 常量2:
        // 当表达式的值等于常量2时执行的代码
        break;
    ...
    default:
        // 当表达式的值不匹配任何case时执行的代码
}

代码执行流程：

计算switch后面表达式的值。
将表达式的值与每个case后的常量进行比较。
如果找到匹配的case，则执行对应的代码块，直到遇到break语句或switch语句结束。
如果没有匹配的case，则执行default块中的代码（如果有）。

2. 实例代码

以下是一个简单的switch case示例，根据用户输入的数字输出对应的星期几：

#include <stdio.h>

int main() {
    int day;

    printf("请输入一个数字（1-7）：");
    scanf("%d", &day);

    switch (day) {
        case 1:
            printf("星期一\n");
            break;
        case 2:
            printf("星期二\n");
            break;
        case 3:
            printf("星期三\n");
            break;
        case 4:
            printf("星期四\n");
            break;
        case 5:
            printf("星期五\n");
            break;
        case 6:
            printf("星期六\n");
            break;
        case 7:
            printf("星期日\n");
            break;
        default:
            printf("输入错误，请输入1-7之间的数字！\n");
    }

    return 0;
}

代码解释：

day是用户输入的数字，switch会根据day的值跳转到对应的case分支。
如果day的值为1，输出"星期一"，然后遇到break语句，跳出switch。
如果day的值不在1-7之间，执行default块中的代码，提示输入错误。

3. switch case 语句的注意事项

（1）`break`语句的作用

break语句用于结束当前case的执行，跳出switch语句。
如果没有break，程序会继续执行后续的case代码块，直到遇到break或switch结束。这种现象称为“case穿透”。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 2;

    switch (num) {
        case 1:
            printf("执行case 1\n");
        case 2:
            printf("执行case 2\n");  // 因为没有break，继续执行下一个case
        case 3:
            printf("执行case 3\n");
        default:
            printf("执行default\n");
    }

    return 0;
}

输出：

执行case 2
执行case 3
执行default

（2）`default`块的作用

default块是可选的，用于处理所有case都不匹配的情况。
如果没有default，且所有case都不匹配，则switch语句不执行任何代码。

（3）`case`后的常量必须是整型或字符型

switch的表达式和case后的常量必须是整型（如int）或字符型（如char），不能是浮点型或字符串。

（4）`case`常量不能重复

每个case后的常量值必须唯一，不能有重复。

4. switch case 与if else的区别

（1）适用场景

switch case：适用于对固定值的条件判断，尤其是当变量的值有多个明确的选项时（如菜单选择、状态码等）。
if else：适用于对范围或复杂条件的判断（如x > 10 && y < 20）。

（2）代码结构

switch case：结构清晰，适合多分支选择。
if else：结构灵活，适合处理复杂的逻辑。

（3）性能

switch case：在某些编译器中，switch case会被优化为跳转表，执行效率较高。
if else：需要依次判断每个条件，效率较低。

示例对比：

// 使用 if else
if (day == 1) {
    printf("星期一\n");
} else if (day == 2) {
    printf("星期二\n");
} else if (day == 3) {
    printf("星期三\n");
} else {
    printf("输入错误\n");
}

// 使用 switch case
switch (day) {
    case 1:
        printf("星期一\n");
        break;
    case 2:
        printf("星期二\n");
        break;
    case 3:
        printf("星期三\n");
        break;
    default:
        printf("输入错误\n");
}