【52.1 switch的重要性。】
switch是非常重要的语句,我所有的单片机项目都是用switch搭建程序主框架。如果说while和for是一对孪生兄弟,那么“if-else if”和switch也是一对孪生兄弟,凡是用“if-else if”能实现的功能都可以用switch实现。switch有条件分支的功能,当条件的分支超过3个以上时,switch会比“if-else if”更加直观清晰。
【52.2 switch的语法。】
switch常见的格式如下:
switch(变量) //根据变量的数值大小从对应的case入口进来
{
case 0: //入口0
语句0;
break; //switch程序体的出口之一
case 1: //入口1
语句1;
break; //switch程序体的出口之一
case 2: //入口2
语句2;
break; //switch程序体的出口之一
} //最下面的花括号也是一个switch程序体的出口之一
分析:单片机从第一行的switch(变量)进来,依次往下查询跟变量匹配的case入口,然后从匹配的case入口进来,往下执行语句,直到遇上break语句,或者return语句,或者“最下面的花括号”这三种情况之一,才跳出当前switch程序体。上述例子中,假如变量等于3,单片机从switch(变量)进来,往下查询跟3匹配的case入口,因为没有发现case 3,最后遇到“最下面的花括号”于是结束switch程序体,像这种变量等于3的情况,就意味着switch里面的有效语句没有被执行到。多补充一句,在case 2选项中,“语句2”后面紧跟的break可以省略,因为case 2是最后一个case,即使没有遇到break也会遇到“最下面的花括号”而结束switch程序体。上述程序功能如果用“if-else if”语句来实现,等效于如下:
if(0==变量)
{
语句0;
}
else if(1==变量)
{
语句1;
}
else if(2==变量)
{
语句2;
}
【52.3 switch的break。】
刚才的例子中,可以看到三个关键字:switch,case,break。其实并不是每个case都必须要跟break配套,break只是起到一个出口的功能。假如没有遇到break,程序会一直往下执行,直到遇到break或者switch“最下面的花括号”为止。比如:
switch(变量) //根据变量的数值大小从对应的case入口进来
{
case 0: //入口0
语句0;
break;
case 1: //入口1
语句1;
case 2: //入口2
语句2;
break;
case 3: //入口3
语句3;
break;
} //最下面的花括号也是一个switch程序体的出口之一
分析:假如此时switch(变量)的变量等于1,单片机经过查询后,就从匹配的case 1入口进来,执行“语句1”后,居然没有遇到break语句,于是紧接着碰到“case 2”入口的语句,现在问题来了,单片机此时是退出switch程序体还是忽略“case 2”入口语句而继续执行后面的“语句2”?答案是:忽略“case 2”入口语句而继续执行后面的“语句2”。这里有点像坐地铁,你只关注一个入口和一个出口,进入地铁内之后,你中途再遇到无数个入口都可以忽略而继续前进,直到你到达目的地的出口才结束整个乘车过程。继续刚才的分析,单片机执行“语句2”之后,紧接着遇到break语句,这时才跳出整个switch程序体。回顾一下整个流程,本例子中case 1没有break语句,就继续往下执行下面case2里面的语句,直到遇到break或者“最下面的花括号”为止。
【52.4 case的变量有顺序要求吗?】
switch语句内部的case有规定顺序吗?必须连贯吗?switch程序体内部可以写很多case入口,这些case入口是不是必须按从小到大的顺序?是不是规定必须case数字连贯?答案是:没有规定顺序,也没有规定case数字连贯。case的数值只是代表入口,比如以下两种写法都是合法的:
第一种:case不按从小到大的顺序(这种格式是合法的):
switch(变量)
{
case 2:
语句2;
break;
case 0:
语句0;
break;
case 1:
语句1;
break;
}
第二种:case的数字不连贯(这种格式也是合法的):
switch(变量)
{
case 0:
语句0;
break;
case 3:
语句3;
break;
case 9:
语句9;
break;
}
【52.5 switch的default。】
default是入口语句,它在switch语句中也不是必须的,应根据程序需要来选择。default相当于“if-else if-else ”组合语句中的else,也就是当switch的入口变量没有匹配的case入口时,就会默认进入default入口,就像“if-else if-else ”语句中当前面所有的条件不满足时,就进入else语句的程序体,比如:
switch(变量) //根据变量的数值大小从对应的case入口进来
{
case 0: //入口0
语句0;
break; //switch程序体的出口之一
case 1: //入口1
语句1;
break; //switch程序体的出口之一
case 2: //入口2
语句2;
break; //switch程序体的出口之一
default: //当所有的case不满足,就从default的入口进来
语句3;
break;
} //最下面的花括号也是一个switch程序体的出口之一
分析:假如switch的入口变量等于35,单片机从上往下查询,因为没有找到case 35,所以就会从默认的default入口进来执行” 语句3”,然后遇到break语句才跳出switch程序体。上述程序功能如果用“if-else if-else”组合语句来实现等效于如下:
if(0==变量)
{
语句0;
}
else if(1==变量)
{
语句1;
}
else if(2==变量)
{
语句2;
}
else //相当于switch中的default
{
语句3;
}
【52.6 switch中内嵌switch。】
if语句可以内嵌if语句,while语句也可以内嵌while语句,switch语句当然也可以内嵌switch。比如:
switch(a)
{
case 1:
switch(b) //内嵌的switch
{
case 1:
Break;
case 2:
Break;
}
Break;
case 2:
Break;
}
分析:上述这种switch内嵌switch语句也是合法的,而且在实际项目中也很常用,大家目前先有个大概的了解即可,暂时不深入讲解。
【52.7 例程练习和分析。】
现在编写一个switch的练习程序。
程序代码如下:
/\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/
unsigned char k; //switch的入口变量
unsigned char a; //观察此变量的变化来理解switch的执行顺序
void main() //主函数
{
a=0;
k=2; //入口变量等于2
switch(k)
{
case 0: //入口0
a++;
break; //跳出switch
case 1: //入口1
a++;
case 2: //入口2,上述k等于2所以从这里进来
a++;
case 3: //入口3
a++;
case 4: //入口4
a++;
break; //跳出switch
case 5: //入口5
a++;
break; //跳出switch
default: //当前面没有遇到匹配的case入口时,就从此default入口进来
a++;
break; //跳出switch
} //最后一个switch的花括号也是跳出switch
View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。
while(1)
{
}
}
/\*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------\*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下:
开始...
第1个数
十进制:3
十六进制:3
二进制:11
分析:
变量a为3。单片机从case 2入口进来,因为case 2和case 3都没有break语句,直到遇到case 4的break语句才结束switch程序体,因此整个过程遇到了3次“a++”语句,因此变量a的“自加一”执行了3次后从0变成了3。
【52.8 如何在单片机上练习本章节C语言程序?】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序,练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了,其它部分的代码不要动。编译后,把程序下载进带串口的51学习板,通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值,详细方法请看第十一节内容。
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- 第十一节:一个在单片机上练习C语言的模板程序
- 第十二节:变量的定义和赋值
- 【TODO】第十三节:赋值语句的覆盖性
- 【TODO】第十四节:二进制与字节单位,以及常用三种变量的取值范围
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- 【TODO】第十六节:十进制与十六进制
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