C++ 条件分支结构
(if / if...else / switch)

if 语句 (单分支)

最简单的分支结构。如果指定的条件为真 (true)，则执行紧跟其后的代码块；否则，跳过该代码块。

// 语法
if (condition) {
    // 当 condition 为 true 时执行的代码
}

if...else 语句 (双分支)

提供两种选择：如果条件为真，执行 if 后面的代码块；如果条件为假 (false)，则执行 else 后面的代码块。

// 语法
if (condition) {
    // 当 condition 为 true 时执行的代码
} else {
    // 当 condition 为 false 时执行的代码
}

if...else if...else 语句 (多分支)

用于处理多个互斥的条件。程序会按顺序检查每个 if 或 else if 的条件，一旦找到为真的条件，就执行对应的代码块，并跳过其余的 else if 和 else。最后的 else 是可选的，用于处理所有前面条件都不满足的情况。

// 语法
if (condition1) {
    // 条件1为 true 时执行
} else if (condition2) {
    // 条件1为 false 且 条件2为 true 时执行
} else if (condition3) {
    // ... 更多 else if
} else {
    // 所有以上条件都为 false 时执行 (可选)
}

switch 语句 (多值匹配分支)

switch 语句适用于根据一个**整数类型**或**字符类型**的表达式的值，来选择执行多个代码块中的一个。它通常比冗长的 if...else if 链更清晰、更高效（对于多路跳转）。

• 表达式 (expression): 必须是整型（`int`, `char`, `enum` 等），不能是浮点型或字符串。
• case 常量表达式: 每个 case 后面跟着一个常量值。当表达式的值等于某个 case 的常量值时，程序从该 case 开始执行。
• break: 通常在每个 case 的末尾使用 break; 语句，用于跳出 switch 结构。如果省略 break，程序会继续执行下一个 case（称为“穿透”）。
• default: 可选的 default 标签，用于处理表达式的值与所有 case 都不匹配的情况。

// 语法
switch (expression) {
    case constant1:
        // 当 expression == constant1 时执行
        break; // 跳出 switch
    case constant2:
        // 当 expression == constant2 时执行
        // 如果没有 break，会继续执行 case constant3 的代码
        break;
    case constant3:
        // ...
        break;
    default: // 可选
        // 当 expression 与所有 case 都不匹配时执行
        break;
}

使用 `if...else if...else` 的场景：

• 需要进行范围判断（例如：分数等级 90-100 为优秀，80-89 为良好...）。
• 判断条件涉及多个变量或复杂的逻辑组合。
• 判断条件的数据类型不是整型或字符型（例如：浮点数、字符串比较 - 虽然 C++ 中字符串比较不直接用 `switch`）。

使用 `switch` 的场景：

• 根据一个变量的**特定整数或字符值**执行不同操作（例如：菜单选项选择 1, 2, 3... 或 'A', 'B', 'C'...）。
• 处理枚举（enum）类型的不同状态。
• 代码需要根据某个状态码执行不同的处理逻辑。
• 当分支逻辑清晰地对应到几个离散值时，switch 通常更易读。

经验法则：如果你的判断是基于“变量 == 值1？”、“变量 == 值2？”... 这种形式，且变量是整数或字符，优先考虑 switch。如果是范围判断或复杂逻辑，使用 if...else if。

示例 1: `if-else` 判定分数等级 (简化版)

判断一个分数是否及格。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int score;
    cout << "请输入您的分数: ";
    cin >> score;

    // 使用 if-else 判断是否及格
    if (score >= 60) {
        cout << "恭喜，您已及格！" << endl;
    } else {
        cout << "很遗憾，您未及格。" << endl;
    }

    return 0;
}
// --- 注释 ---
// 1. 包含输入输出流头文件。
// 2. 定义整型变量 score 存储分数。
// 3. 提示用户输入分数并读取。
// 4. if 条件判断 score 是否大于等于 60。
// 5. 如果条件为真，输出及格信息。
// 6. 如果条件为假，执行 else 部分，输出未及格信息。

示例 2: `if-else if-else` 实现多条件选择（分数等级）

根据分数判定具体的等级：优秀、良好、及格、不及格。

#include <iostream>
#include <string> // 引入 string 类型
using namespace std;

int main() {
    int score;
    string level; // 用于存储等级

    cout << "请输入考试分数 (0-100): ";
    cin >> score;

    // 使用 if...else if...else 判定等级
    if (score >= 90 && score <= 100) { // 优秀范围
        level = "优秀";
    } else if (score >= 75 && score < 90) { // 良好范围
        level = "良好";
    } else if (score >= 60 && score < 75) { // 及格范围
        level = "及格";
    } else if (score >= 0 && score < 60) { // 不及格范围
        level = "不及格";
    } else { // 处理无效输入
        level = "无效分数";
    }

    // 输出结果
    cout << "您的分数等级为: " << level << endl;

    return 0;
}
// --- 注释 ---
// 1. 引入 iostream 和 string 头文件。
// 2. 定义 score (int) 和 level (string) 变量。
// 3. 获取用户输入的分数。
// 4. 第一个 if 判断是否在优秀区间 [90, 100]。使用 && (逻辑与)。
// 5. 第一个 else if 判断是否在良好区间 [75, 90)。注意边界。
// 6. 第二个 else if 判断是否在及格区间 [60, 75)。
// 7. 第三个 else if 判断是否在不及格区间 [0, 60)。
// 8. 最后的 else 处理所有不符合上述条件的情况（例如输入负数或大于100）。
// 9. 输出最终判定的等级。

示例 3: `switch` 实现菜单操作

模拟一个简单的计算器菜单，根据用户输入的选项执行不同操作。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int choice;
    double num1 = 10.0, num2 = 5.0; // 示例操作数

    // 显示菜单
    cout << "简易计算器菜单:" << endl;
    cout << "1. 加法" << endl;
    cout << "2. 减法" << endl;
    cout << "3. 乘法" << endl;
    cout << "4. 除法" << endl;
    cout << "请输入您的选择 (1-4): ";
    cin >> choice;

    // 使用 switch 根据选择执行操作
    switch (choice) {
        case 1: // 加法
            cout << num1 << " + " << num2 << " = " << (num1 + num2) << endl;
            break; // 执行完加法后跳出 switch
        case 2: // 减法
            cout << num1 << " - " << num2 << " = " << (num1 - num2) << endl;
            break; // 执行完减法后跳出 switch
        case 3: // 乘法
            cout << num1 << " * " << num2 << " = " << (num1 * num2) << endl;
            break; // 执行完乘法后跳出 switch
        case 4: // 除法
            if (num2 != 0) { // 除法前检查除数是否为0
                cout << num1 << " / " << num2 << " = " << (num1 / num2) << endl;
            } else {
                cout << "错误：除数不能为零！" << endl;
            }
            break; // 执行完除法后跳出 switch
        default: // 处理无效选择
            cout << "无效的选择！请输入 1 到 4 之间的数字。" << endl;
            // default 通常也建议加 break，虽然在这里是最后一条，加不加效果一样
            break;
    }

    return 0;
}
// --- 注释 ---
// 1. 显示菜单选项给用户。
// 2. 读取用户的整数选择到 choice 变量。
// 3. switch (choice) 开始判断 choice 的值。
// 4. case 1: 如果 choice 是 1，执行加法并输出结果，然后 break 跳出。
// 5. case 2, 3: 类似地处理减法和乘法。
// 6. case 4: 处理除法，内部增加了一个 if 判断来防止除以零错误。
// 7. default: 如果 choice 不是 1, 2, 3, 4 中的任何一个，执行 default 部分，提示输入无效。
// 8. 每个 case (以及 default) 后面都使用了 break; 来阻止代码“穿透”到下一个 case。

优先考虑可读性：

选择哪种结构，首先应考虑哪种能让代码的逻辑更清晰、更容易理解。
- 对于基于单个变量离散值的判断，switch 通常更简洁明了。
- 对于范围判断或复杂的逻辑组合，if...else if 是不二之选。

遵循编码规范：

团队或项目可能有自己的编码规范，规定了在特定场景下应优先使用哪种结构。遵循规范有助于保持代码风格的一致性。

避免过度嵌套：

无论是 if 还是 switch，过深的嵌套都会显著降低代码的可读性。如果出现三层以上的嵌套，可以考虑：

• 将内部逻辑提取为独立的函数。
• 重新设计逻辑判断流程。
• 使用其他设计模式（如状态模式、策略模式等）来简化复杂的条件处理。

⚠️ `if` 条件中的赋值 `(=)` 与比较 `(==)`

一个非常常见的错误是在 if 条件中误将比较运算符 == 写成了赋值运算符 =。

// 错误示例:
int x = 5;
if (x = 3) { // 这里是赋值操作！不是比较！
    // 这个代码块 *总是* 会执行 (除非 x=0)
    // 因为赋值表达式 (x = 3) 的结果是 3，非零值在 C++ 中被视为 true
    cout << "x 被赋值为 3" << endl;
}

// 正确写法:
if (x == 3) { // 使用比较运算符 ==
    cout << "x 等于 3" << endl;
}

建议：对于常量比较，有些人喜欢使用 "Yoda 条件" (if (3 == x))，这样如果误写成 if (3 = x)，编译器会报错（因为不能给常量赋值），有助于提前发现错误。

⚠️ `switch` 中的 `break` 不可或缺

在 switch 语句中，每个 case 分支执行完毕后，通常需要使用 break; 来跳出整个 switch 结构。如果省略 break，程序将会“穿透”(fall-through) 到下一个 case 继续执行，无论下一个 case 的值是否匹配。

int option = 1;
switch (option) {
    case 1:
        cout << "执行选项 1" << endl;
        // 没有 break!
    case 2:
        cout << "执行选项 2 (因为穿透)" << endl;
        break;
    case 3:
        cout << "执行选项 3" << endl;
        break;
    default:
        cout << "默认选项" << endl;
}
// 输出:
// 执行选项 1
// 执行选项 2 (因为穿透)

虽然有时“穿透”是故意设计的（例如多个 case 执行相同代码），但大多数情况下是疏忽导致的 bug。请务必确认每个 case 是否需要 break。

✅ `switch` 的表达式类型限制

再次强调，switch 语句的括号中的表达式，其结果必须是整数类型（如 int, char, short, long, long long, bool, enum 枚举类型）或可以隐式转换为整数类型的值。不能直接用于浮点数 (float, double) 或字符串 (string)。

// 错误示例:
double value = 3.14;
// switch (value) { ... } // 编译错误! 不能对 double 使用 switch

string name = "Alice";
// switch (name) { ... } // 编译错误! 不能对 string 使用 switch

✅ 合理使用 `else if` 提高逻辑清晰度

当有多个互斥的条件需要判断时，使用 if...else if...else 结构通常比使用多个独立的 if 语句更清晰，并且效率可能更高（一旦找到匹配项就停止判断）。

// 不推荐 (如果 score=95，会进入两个 if)
if (score >= 60) { cout << "及格了 "; }
if (score >= 90) { cout << "并且优秀! "; }

// 推荐 (逻辑互斥且清晰)
if (score >= 90) {
    cout << "优秀!";
} else if (score >= 60) {
    cout << "及格!";
} else {
    cout << "不及格!";
}