C++启蒙课程：第6章分支语句和逻辑运算符

今天，我们将为程序安装“智慧大脑”和“逻辑中枢”，让它学会判断和决策！

🌳

决策树：if/else与逻辑

学习机器人如何通过 `if` 在分岔路口做决策，并认识“逻辑三剑客”。

🔠

多重选择与字符侦探

掌握 `switch` 指路牌和 `cctype` 侦探团，高效处理多重选择。

📜

循环超控与回忆卷轴

学会用 `break` 和 `continue` 控制循环，并用“回忆卷轴”读写文件。

课时一：决策树：if/else与逻辑英雄

（覆盖知识点 6.1 - 6.2）

6.1 机器人分岔路口

`if` 就像一个分岔路口。机器人 🤖 根据条件 (`true`/`false`) 决定走哪条路。

条件 (score > 90):

🤖

Path A (if) Path B (else)

if (score > 90) {
    // Path A: 条件为 true
    cout << "优秀!";
} else {
    // Path B: 条件为 false
    cout << "继续努力!";
}
                    

6.2 逻辑三剑客

`&&` (与), `||` (或), `!` (非) 是组合条件的“逻辑英雄”。

...

// && (AND): 必须两边都为 true
if (x > 5 && x < 10) { ... }

// || (OR): 任意一边为 true
if (score < 0 || score > 100) { ... }

// ! (NOT): 取反
if (!(y == 0)) { ... } // (y 不等于 0)
                    

课时二：多重选择与字符侦探

（覆盖知识点 6.3 - 6.5）

6.3 字符侦探团 (cctype)

`cctype` 库提供了一群“侦探”，帮你快速判断字符类型。

输入一个字符:

#include <cctype> // 引入侦探团
char ch = 'A';
// isalpha 侦探检查是否是字母
if (isalpha(ch)) {
    cout << "这是一个字母!";
}
// isdigit 侦探检查是否是数字
if (isdigit(ch)) { ... }
                    

6.4 三项选择转盘 (?:)

条件运算符 `?:` 是 `if else` 的简洁版，它会“返回”一个值。

(a > b) ? a : b

A: B:

Max Value = ?

int a = 10, b = 5;
// "如果 a > b 为 true, 返回 a, 否则返回 b"
int max_val = (a > b) ? a : b;
// max_val 得到 10
                    

6.5 魔法指路牌 (switch)

`switch` 语句根据一个“整数”值，直接“跳转”到对应的 `case` 标签。break 用来防止“穿透”到下一个标签。

💡 互动体验：

输入选项 (1, 2 或 3): 启用 break (防止穿透)

📜 代码支撑：

switch (choice) {
    case 1:
        cout << "你选了 1\n";
        break; // <-- 阻止穿透
    case 2:
        cout << "你选了 2\n";
        break;
    default:
        cout << "无效选择\n";
}
                            

课时三：循环超控与回忆卷轴

（覆盖知识点 6.6 - 6.8）

6.7 循环特遣队

`continue` 机器人跳过“当前”这轮。`break` 机器人按下“紧急停止”，跳出“整个”循环。

Loop: 1 2 3 4 5

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) {
        continue; // 跳过 3, 直接去 i=4
    }
    if (i == 5) {
        break; // 在 5 处停止
    }
    cout << i; // 输出 1 2 4
}
                    

6.7.1 “数据过滤器” (安全 cin)

当 `cin` 想要一个数字，你却输入了 "abc"，`cin` 就会“卡住”(failbit)。我们必须用“三步魔法”修复它。

输入一个数字:

过滤器 🟢 (OK)

while (!(cin >> score)) {
    // 魔法 1: 重置标志
    cin.clear();
    // 魔法 2: 删除错误输入
    while (cin.get() != '\n')
        continue;
    cout << "请输入一个数字: ";
}
                    

6.8 “回忆卷轴” (文件 I/O)

使用 <fstream> 库，我们可以用 `ofstream` (输出) 把数据写入“回忆卷轴”，用 `ifstream` (输入) 把数据读回来。

💡 互动：写入文件

输入要保存的数据: "out.txt" (回忆卷轴)

📜 代码支撑：

#include <fstream> // 1. 包含头文件
using namespace std;

// 写入 (ofstream = output file)
ofstream fout; // 2. 创建对象
fout.open("out.txt"); // 3. 打开文件
fout << "Hello File!"; // 4. 像 cout 一样使用
fout.close(); // 5. 关闭文件

// 读取 (ifstream = input file)
ifstream fin;
fin.open("out.txt");
string data;
fin >> data; // 像 cin 一样使用
fin.close();
                            

编程实践与作业 (6.10 & 6.11)

是时候检验你作为“决策大师”的实力了！

练习 1：逻辑判断 (6.10 复习题 4)

任务：

编写一个程序，要求用户输入一个整数 `x`，判断 `x` 是否为偶数，但不是26的倍数。

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x;
    cout << "请输入一个整数 x: ";
    cin >> x;

    // 6.2.2 逻辑 AND 
    // 6.2.5 逻辑 NOT
    if ((x % 2 == 0) && !(x % 26 == 0)) 
    {
        cout << x << " 是偶数，但不是 26 的倍数。" << endl;
    } else {
        cout << "不满足条件。" << endl;
    }

    return 0;
}
                            

练习 2：字符侦探 (6.10 复习题 7)

任务：

编写一个程序，要求用户输入一个字符，使用 `cctype` 库和 `if else if` 结构，判断输入的字符是数字、字母还是其他字符。

点击查看参考答案

#include <iostream>
#include <cctype> // 6.3 引入字符函数库
using namespace std;

int main() {
    char ch;
    cout << "请输入一个字符: ";
    cin.get(ch); 

    if (isdigit(ch)) { // 检查数字
        cout << ch << " 是一个数字。" << endl;
    } else if (isalpha(ch)) { // 检查字母
        cout << ch << " 是一个字母。" << endl;
    } else {
        cout << ch << " 是其他字符。" << endl;
    }

    return 0;
}
                            

练习 3：文件字符计数 (6.11 练习 8)

任务：

编写一个程序，打开一个名为 "file.txt" 的文件（请你先在同目录下手动创建一个！），逐个字符地读取该文件，直到到达文件末尾，然后指出该文件中包含多少个字符。

点击查看参考答案

#include <iostream>
#include <fstream> // 6.8 引入文件I/O库
#include <cstdlib> // for exit()

int main()
{
    using namespace std;
    ifstream fin;
    fin.open("file.txt"); 

    if (!fin.is_open()) // 检查文件是否打开成功
    {
        cout << "错误：无法打开 file.txt！" << endl;
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char ch;
    int count = 0;
    
    // 6.8.3 循环读取
    while (fin.get(ch)) // 逐个读取, 包括空格
    {
        count++;
    }

    cout << "文件中总共包含 " << count << " 个字符。" << endl;
    fin.close(); // 关闭文件
    return 0;
}
                            

本章知识点总结与复习

核心概念	解释/功能	关键用法/运算符
if/else语句	程序决策工具，`if else if` 可多选。	if (cond) { ... } else { ... }
逻辑运算符	组合或否定布尔表达式，`&&` `\|\|` 有短路求值。	&& (AND), \|\| (OR), ! (NOT)
`cctype`库	字符函数库，简化字符分类判断。	isalpha(ch), isdigit(ch)
条件运算符 `?:`	三元运算符，简洁地选择两个值之一。	条件 ? 值1 : 值2
`switch`语句	基于整数常量表达式的多重选择结构。	switch, case, break, default
流程跳转	`break` 立即退出循环；`continue` 跳过本次。	break, continue
安全输入	恢复 `cin` 状态的三步魔法。	cin.clear(), cin.get()
文件I/O	写入 (`ofstream`) 和读取 (`ifstream`) 文本文件。	<fstream>, fout.open()

C++启蒙课程：第6章 分支语句和逻辑运算符

决策树：if/else与逻辑

多重选择与字符侦探

循环超控与回忆卷轴

课时一：决策树：if/else与逻辑英雄

6.1 机器人分岔路口

6.2 逻辑三剑客

课时二：多重选择与字符侦探

6.3 字符侦探团 (cctype)

6.4 三项选择转盘 (?:)

6.5 魔法指路牌 (switch)

💡 互动体验：

📜 代码支撑：

课时三：循环超控与回忆卷轴

6.7 循环特遣队

6.7.1 “数据过滤器” (安全 cin)

6.8 “回忆卷轴” (文件 I/O)

💡 互动：写入文件

📜 代码支撑：

编程实践与作业 (6.10 & 6.11)

本章知识点总结与复习

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