魔法的三元素

C語言就像是魔法一樣，想像一下程式語言就像是魔法的咒語，魔法有一些最基本的元素，不管是金木水火土、光、闇，只要能夠掌握所有元素，就能夠變幻出任何想要的事物，常見的程式語言也一樣，通常都由三種結構組成，只要能掌握這三之種結構，就能夠寫出任何程式，以下我們介紹結構化程式語言的三大結構

循序

一件一件事情接續著做下去，這就是三大結構之一的循序，如下圖所示

C語言程式示範一個循序的範例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    printf("Hi");
    printf("前面的");
    printf("美媚");
    printf("給虧嗎");
    system("pause")
    return 0;
}

它以循序的圖來表示就像這樣

所以以上程式就會印出

Hi前面的美媚給虧嗎

的字樣，在這裡我們要強調的是它是一行接著一行的執行

選擇

由一定的條件決定要執行哪部份的程式，這樣的結構就是選擇，如下圖所示

C語言程式示範選擇

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    if(1 + 1 == 2) {
        printf("1 + 1 真的等於 2!!!\n");
    } else {
        printf("1 + 1 不等於 2!\n");
    }
    system("pause");
    return 0;
}

選擇的圖形表示就像這樣

由於1 + 1永遠等於2，所以只有右手邊的描述會被選擇並且執行，事實上我們可以判斷可以改變的數字，例如讓使用者輸入一組三角形的邊長，然後判斷這組邊長到底是否可以構成三角形

重覆

在一定的條件之下重覆某部份程式，就是重覆結構，如下圖所示

C語言程式示範重覆

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    // 計數器變數
    int i = 1;

    // 加總變數
    int sum = 0;

    // 如果 i 小於或等於 10 就執行以下 {} 中程式
    // 否則跳到 {} 後繼續執行
    while(i <= 10) {
        // 總合變數 加上 i
        sum += i;

        // i的值遞增1
        ++i;
    }
    // 印出總合
    printf("Sum : %d\n", sum);
    system("pause");
    return 0;
}

以上程式的目的是計算

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10

的結果，就是重覆結構的一個例子，它每次增加 i 的值1，然後又用 i 增加 sum 的值，最重要的是它判斷條件 i 小於或等於 10 是否成立，來決定要不要繼續重覆執行同樣的程式碼片段

魔法元素的結合

事實上上面的各種結構都可以放置其它的結構所組成，你可以發現我們在重覆的結構裡，我們把某些結構用循序的結構去組合而成，如你所見，你可以組合任何結構，來放在這三種結構的每個結構的位置上

有了這三種元素，就可以組合出任何想要的程式，但是一般程式語言會提供多於這三種的結構，其目的是為了使用方便，或許會讓人覺得奇怪，不是說只有三種，為何還有其它結構，事實上那些其它結構都是從這三種結構變形或組合出來的，本質上還是一樣

與惡魔諦結契約

事實上，C/C++語言有提供一種不在以上三種結構範圍內的結構，叫做

goto label;

它可以跳到整個程式的任意一個點，自從前面三種元素被證明可以寫出任何程式之後，goto就漸漸地與邪惡、惡魔劃上等號，也就是，使用了goto會下地獄! 不是真正的地獄，而是程式設計與維護上的地獄，曾經有人形容用goto寫出來的程式像是一盤義大利麵，程式碼片段間不停的跳躍，每一行程式碼都有可能是進入點和出口，在這樣錯縱複雜的goto使用之下，程式碼變得難以理解和維護，而後來有偉大的人，證明了goto能寫出來的程式，使用以上三種結構都一樣可以寫出來，自此之後人們就和邪惡的goto漸行漸遠，但是C語言在那個時代下還沾染了這樣邪惡的特性，雖然你一樣可以使用它，但是請當做沒有這樣的邪惡語法存在，記住，否則你會下地獄

相較之下

相較之下，結構化程式設計只有單一個進入點，單一個出口，就像一個房間一樣，你得從入口進入，從出口離開，哪裡發生命案(錯誤、bug之類的)，只要把進出的可能性都考慮過，就很容易可以找到兇手到底是誰，但是惡魔的做法並不是如此，goto就像是可以穿牆的人，他自由進出每個房間，你難以得知到底有哪個goto來過這裡，還有他何去何從，在這樣的程式裡發現了錯誤或bug，你難以得知兇手到底是誰，因為整個世界的人都有嫌疑，他們都可能穿牆進入房間謀殺了某個人然後揚長而去，這就是goto邪惡的原因