c语言switch语句中case必须加break吗？

case 的基本概念和作用

case 关键字用于与 switch 后面的表达式（称为“控制表达式”）的值进行匹配，程序会从上到下依次检查每个 case 后面的“常量表达式”，一旦找到与控制表达式值相匹配的 case，程序就会从这个 case 标签开始执行，并一直执行下去，直到遇到 break 语句或者 switch 语句的结束大括号 。

一个简单的例子：

#include <stdio.h>
int main() {
    int day = 3;
    switch (day) {
        case 1:
            printf("星期一\n");
            break; // 跳出 switch
        case 2:
            printf("星期二\n");
            break;
        case 3:
            printf("星期三\n"); // day 的值是 3，匹配到这里
            break;
        case 4:
            printf("星期四\n");
            break;
        default: // 如果所有 case 都不匹配，则执行这里
            printf("其他天\n");
            break;
    }
    return 0;
}

执行流程：

1. switch(day) 的控制表达式是 day，其值为 3。
2. 程序开始检查 case：
   • case 1:? 3 不等于 1,跳过。
   • case 2:? 3 不等于 2,跳过。
   • case 3:? 3 等于 3,匹配成功！
3. 程序从 printf("星期三\n"); 开始执行。
4. 遇到 break; 语句，立即终止整个 switch 语句的执行，程序跳转到 return 0;。

关键特性详解

a. case 后必须是“常量表达式”

case 后面必须是一个常量表达式,不能是变量。

错误示例：

int x = 5;
int y = 10;
switch (x) {
    case y: // 错误！y 是变量，不是常量表达式
        // ...
        break;
}

正确示例：

#define PI 3.14159
const int MAX = 100;
switch (x) {
    case 10:       // 整数字面量
    case 'A':      // 字符字面量，实际是其 ASCII 码值
    case PI:       // 宏定义的常量
    case MAX:      // const 常量
        // ...
        break;
}

b. 贯穿执行

这是 switch 语句一个非常重要的特性，如果匹配到一个 case，但该 case 分支中没有 break 语句，程序会“穿透”并继续执行下一个 case 的代码,而不再进行任何匹配。

示例：

#include <stdio.h>
int main() {
    char grade = 'B';
    switch (grade) {
        case 'A':
            printf("优秀！\n");
            break;
        case 'B':
        case 'C':
            printf("良好，\n"); // grade 是 'B'，匹配到这里
            // 没有 break，会继续执行下一个 case
        case 'D':
            printf("及格，\n"); // 上一个 case 没有break，所以这里也会被执行
            break;
        default:
            printf("不及格，\n");
            break;
    }
    return 0;
}

输出结果：

良好。
及格。

应用场景： 贯穿执行非常有用，可以用来处理多个 case 执行相同代码的情况，就像上面的例子，'B' 和 'C' 都执行“良好。”的打印，所以可以把它们写在一起，共享代码,避免了重复。

c. default 分支

default 是可选的，但它是一个很好的编程习惯，当 switch 控制表达式的值与任何一个 case 的常量都不匹配时，程序会执行 default 分支的代码。

default 分支可以放在 switch 语句的任何位置（通常在末尾），但无论它在哪里，它总是在所有 case 都匹配失败后执行。

示例：

int number = 99;
switch (number) {
    case 1:
        printf("One");
        break;
    // ...
    default: // 即使放在前面，逻辑也一样
        printf("Number not 1");
        break;
    case 2:
        printf("Two");
        break;
}
// 输出: Number not 1

d. 数据类型限制

在 C 语言中，switch 的控制表达式和 case 的常量表达式必须是以下几种类型之一：

• int
• char
• enum (枚举类型)
• 或者可以从这些类型隐式转换的类型（short 可以提升为 int）。

错误示例：

float price = 9.99;
switch (price) { // 错误！float 类型不能用于 switch
    case 9.99:
        // ...
        break;
}

switch vs. if-else if-else

什么时候用 switch，什么时候用 if-else？

选择建议：

• 如果你要判断的是一个单一变量的多个确定值，优先使用 switch。

  // 适合用 switch
  switch (day) {
      case 1: ... break;
      case 2: ... break;
      // ...
  }

• 如果你要判断的是范围、多个变量或者复杂的逻辑表达式，必须使用 if-else。

  // 适合用 if-else
  if (score >= 90 && score <= 100) {
      // ...
  } else if (score >= 80) {
      // ...
  } else if (x > 5 && y < 10) {
      // ...
  }

• case 定义了 switch 语句的匹配分支。
• case 后必须是常量表达式。
• break 用于终止 switch 语句的执行，防止贯穿。
• 贯穿特性 (fall-through) 允许多个 case 共享同一段代码。
• default 处理所有 case 都未匹配的情况。
• switch 适用于对单一变量的离散值进行判断，结构清晰；if-else 更通用,适用于复杂条件判断。