前面使用的if语句在指定的条件为true时执行一个语句。接着，程序按顺序执行下一个语句。当然，有时我们希望只有在条件为false时才执行某个语句或语句块。为此，就要扩展if语句，允许在条件为true时执行一组动作，在条件为false时执行另一组动作。之后，程序按顺序执行下一个语句。这描述为if-else语句。

if-else组合提供了两个选项供选择，其一般逻辑如图4-2所示。

图4-2 if-else语句的逻辑

图4-2中的流程图指出了语句的执行顺序取决于if条件为true还是false。如图所示，在可以使用语句的地方，总是可以使用一个语句块来代替。这就允许为if-else语句的每个选项执行任意多条语句。

仍然使用char类型的变量，编写一个if-else语句，报告存储在变量letter中的字符是否为字母或数字。

if(std::isalnum(letter))

std::cout << "It is a letter or a digit." << std::endl;

else

std::cout << "It is neither a letter nor a digit." << std::endl;

这个程序使用了<cctype>头文件中的函数isalnum()。如果变量letter包含字母或数字，函数isalnum()就返回一个正整数。因为if语句把这个看作是true，所以显示第一个消息。如果变量letter包含的不是字母或数字，函数isalnum()就返回0。对于if来说，这会自动转换为false，执行else之后的输出语句。

程序示例4.5—— 扩展if语句

下面用一个例子来演示if-else语句，这次测试的是数值：

//Program 4.5 Using the if-else

#include <iostream>

using std::cin;

using std::cout;

using std::endl;

int main() {

long number=0; //Store input here

cout << "Enter an integer less than 2 billion: ";

cin >> number ;

cout << endl;

if (number % 2L ==0) //Test remainder after division by 2

cout << " \n Your number is even." //Here if remainder is 0

<< endl;

else

cout << " \n Your number is odd." //Here if remainder is 1

<< endl;

return 0;

}

这个程序的输出如下所示：

Enter an integer less than 2 billion: 123456

Your number is even.

例子的说明

在把输入的值读入number之后，就在if条件中测试该数除以2的余数(使用第2章介绍的取余运算符％)，检查它是否为0。整数除以2后的余数只能是1或0，程序中的代码进行了注释。如果余数等于0，if条件就是true，执行if之后的语句。如果余数等于1，则if条件为false，就执行else关键字后面的语句。在输出结果后，执行return语句，结束程序。

注释：

else关键字的后面没有分号，这与语句中的if一样。这里也采用了缩进格式，作为各个语句之间关系的可视化指示符。可以清楚地看出哪个语句在得到true时执行，哪个语句在得到false时执行。在程序中，应总是缩进语句，显示它们的逻辑结构。

在这个例子中，演示了编写if条件的另一种方式。在转换为bool类型时，任何非0值都是true，而0值转换为false。所以，可以把模式化操作的结果用作条件，而不需要比较它和0值。这样，if-else语句就变成：

if(number % 2L) //Test remainder after division by 2

cout << " Your number is odd." //Here if remainder is 1

<< endl;

else

cout << " Your number is even." //Here if remainder is 0

<< endl;

if和else子句需要调换，因为如果number的值是偶数，则(number % 2L == 0)就返回true，而(number % 2L)会转换为false。初看起来这似乎有点让人迷惑，但这个条件的第一个版本如下：

“余数为0是true吗？”

由于1会转换为true，因此，该条件的第二个版本应如下：

“余数是1吗？”

嵌套的if-else语句

前面介绍了如何在if语句中嵌套if语句。显然，也可以在if语句中嵌套if-else语句，在if-else语句中嵌套if语句，在if-else语句中嵌套其他if-else语句，这样就提供了极大的灵活性(同时也很容易出现混淆)，下面就举几个例子。先看第一种情况，在if语句中嵌套if-else语句：

if(coffee=='y')

if(donuts=='y')

std::cout << " We have coffee and donuts ."

<< std::endl;

else

std::cout << " We have coffee, but not donuts."

<< std::endl;

其中，coffee和donuts是char类型的变量，其值分别是'y'和'n'。由于对donuts的测试仅在coffee测试的结果为true时才进行，因此在每种情况下，消息都会反映正确的情形。else属于donuts测试中的if语句。这很容易引起混淆。

如果编写这些代码时，缩进格式有错误，就会推导出错误的结论：

if(coffee=='y')

if(donuts=='y')

std::cout << std::endl

<< "We have coffee and donuts .";

else //This else is indented incorrectly

std::cout << " We have no coffee…" //Wrong!

<< std::endl;

代码的缩进让人错误地认为if语句嵌套在if-else语句中，实际上并非如此。第一个消息是正确的，但执行else后的结果就是错误的。这个语句仅在对coffee的测试为true时才执行，因为else属于donuts的测试，不属于coffee的测试。这个错误很容易看出，但if结构越大就越复杂，就越需要弄清楚哪个if拥有哪个else。

注意：

else总是属于前面最接近的那个if(只要另一个else还不属于这个if)。这种混淆称为else悬挂问题。

在程序中，只要一组if-else语句看起来有些复杂，就可以应用这个规则，对该组语句排序。在编写程序时，应总是使用花括号，使代码更清晰。在这样简单的情形中不需要使用花括号，但可以把上一个例子改写为：

if(coffee=='y') {

if(donuts=='y')

std::cout << "We have coffee and donuts ."

<< std::endl;

else

std::cout << " We have coffee, but not donuts."

<< std::endl;

}

现在代码非常清晰了，else肯定属于测试donuts的if语句。

理解嵌套的if语句

知道了规则后，理解if语句嵌套在if-else语句的情形就比较容易了：

if(coffee=='y') {

if(donuts=='y')

std::cout << " We have coffee and donuts ."

<< std::endl;

}

else if(tea=='y')

std::cout << " We have no coffee, but we have tea"

<< std::endl;

提示：

注意这里的代码格式。一个if语句嵌套在else的下面，可以把else和if写在一行上，本书后面的例子就是这样编写的。

这次，花括号是必不可少的。如果省略了花括号，else就属于测试donuts的if语句了。在这种情况下，很容易忘记加上花括号，生成一个很难找出的错误。有这种错误的程序也会编译，因为代码是完全正确的。有时甚至结果也是正确的，但它没有表达出我们真正的意图。

如果在这个例子中删除花括号，则只要coffee和donuts都等于'y'，就不会执行if(tea == 'y')检查，从而得到正确的结果。

最后，看看一个if-else语句嵌套在另一个if-else语句中的情况。即使只有一层嵌套，也可能非常混乱。最好对coffee和donuts进行彻底的分析，再开始使用这种嵌套：

if(coffee=='y')

if(donuts=='y')

std::cout<< " We have coffee and donuts ."

<< std::endl;

else

std::cout<< " We have coffee, but not donuts."

<< std::endl;

else if(tea=='y')

std::cout<< " We have no coffee, but we have tea, and maybe donuts…."

<< std::endl;

else

std::cout<< "No tea or coffee, but maybe donuts…"

<< std::endl;

即使采用了正确的缩进格式，这里的逻辑看起来也不是很明显。不需要使用花括号，因为前面的规则已校验，但如果加上花括号，看起来会更清楚一些：

if(coffee=='y') {

if(donuts=='y')

std::cout<< " We have coffee and donuts ."

<< std::endl;

else

std::cout << " We have coffee, but not donuts"

<< std::endl;

}

else

{

if(tea=='y')

std::cout<< " We have no coffee, but we have tea, and maybe donuts…."

<< std::endl;

else

std::cout<< " No tea or coffee, but maybe donuts…"

<< std::endl;

}

在程序中处理这种逻辑还有更好的方式。如果把足够多的嵌套if语句放在一起，肯定会出错。下一节将简化这个过程。