C存在fall through的switch语句

switch语句的一般形式如下：

switch(表达式){
    case 常量表达式：零条或多条语句
    case 常量表达式：零条或多条语句
    default: 零条或多条语句
}

一个遵循标准的C编译器至少允许一条switch语句中有257个case标签（ANSI C标准），这是为了允许switch满足一个8bit字符的所有情况（256个可能的值加上EOF）。
每个case结构由3部分组成：关键字case；紧随其后的常量值或常量表达式；再紧接一个冒号。看一个例子：

int main(){
    int i=0,j=0;
    const int a = 2;
    switch(i){
        case 1: j=1;
        case a: j=2;
        case 3: j=3;
        default: j=4;
    }
    return 0;
}

编译出错：
case a: j=2;
error: case label does not reduce to an integer constant
从这里不仅可以看出const修饰的变量并不代表就是常量，而且case后面必须为常量值或常量表达式。
a.当表达式的值与case中的常量匹配时，该case后面的语句就会执行。
b.default（如果有的话）可以出现在case列表的任意位置，但习惯上总是把default放在最后，它在其他的case均无法匹配时被选中执行。
c.如果没有default，而且所有的case均不匹配，那整条switch语句便什么都不做。

许多人可能觉得如果所有的case均不匹配，应该给出一个运行时错误信息，提示无匹配。在C语言中，几乎从来不进行运行时错误检查，运行时检查与C语言的设计理念相违背。按照C语言的理念，程序员应该知道自己正在干什么，而且保证自己的所作所为是正确的。

switch存在的问题：

其一：可以在switch的左花括号之后声明一些变量，但变量不会被初始化。

例如，可以在switch的左花括号之后声明一些变量，从而进行一些局部存储的分配。在最初的编译器里，这是一个技巧——绝大多数用于处理任何复合语句的代码都可以被复用，可以用于处理switch语句中由花括号包住的那部分代码。所以在这个位置上声明一些变量会被编译器很自然的接受，尽管在switch语句中为这些变量加上初始值是没有什么用处的，因为它绝不会被执行——语句从匹配表达式的case开始执行。示例如下：

int main(){
    int i=0,j=0;
    switch(i){
        int a = 2;
        case 1: j=1;
        case 2: j=2;
        case 3: j=3;
        default: j=4;
        printf("%d\n",a);
    }
    printf("%d\n",j);
    return 0;
}

编译时警告：
printf(“%d\n”,a);
warning: ‘a’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
运行结果显示：
0
4

在C语言中，当建立一个块时，一般总是这样开始的：
{
语句
}
你总是可以在两者之间增加一些声明，如：
{
声明
语句
}
当分配动态内存代价较高时，你可能会采用这种局部存储的方法，但有可能的话要尽量避免，编译器可以自由的忽略它，它可以通过函数调用来分配所有局部块需要的内存空间。
另一种用法是声明一些完全局部于当前块的变量：

int main(){
    int a = 2,b = 1;
    if(a > b){
        int temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
    printf("a = %d, b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

运行输出：
a = 1, b = 2
若增加代码：

int main(){
    int a = 2,b = 1;
    if(a > b){
        int temp = a;
        a = b;
        b = temp;
    }
    printf("temp = %d\n",temp);
    printf("a = %d, b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

编译出错：
printf(“temp = %d\n”,temp);
error: ‘temp’ undeclared (first use in this function)
可见，变量temp完全局部于if语句的代码块。
C++在这方面又进了一步，允许语句和声明以任意的顺序出现，甚至允许变量的声明出现在for表达式的内部：

for(int i = 0; i<100; i++){ ... }

其二：switch内部任何语句都可以加上标签。

switch内部任何语句都可以加上标签，并在执行时跳转到那里，这就有可能破坏程序流的结构化。示例：

int main(){
    int i = 2;
    switch(i){
        case 5+3: do_again:
        case 2: printf("loop\n");goto do_again;
        default: i++;
        case 3: ;
    }
    return 0;
}

上述代码执行时，程序循环输出“loop”。
同时，平时在其他地方，为了避免破坏程序流的结构化，应当尽量不要使用goto语句。

其三：对case可能出现的值太过于放纵了。

所有的case都是可选的，任何形式的语句——包括带标签的语句都是允许的。这就意味着有些错误很难检测出来。代码示例：

int main(){
    int i = 2;
    switch(i){
        case 5+3: ;
        case 2: printf("loop\n");
        defau1t: i++;
        case 3: ;
    }
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

上述代码将default的字母l变为数字1，编译警告：
defau1t: i++;
warning: label ‘defau1t’ defined but not used [-Wunused-label]
此时default由语句变为一个标签，程序仍然能够执行，执行输出结果：
loop
3

其四：最大的缺点——fall through

switch不会在每个case标签后面的语句执行完毕后自动终止。一旦执行某个case语句，程序将会依次执行后面所有的case，除非遇到break语句。代码示例：

int main(){
    switch(2){
        case 1: printf("case 1\n");
        case 2: printf("case 2\n");
        case 3: printf("case 3\n");
        case 4: printf("case 4\n");
        default: printf("default\n");
    }
    return 0;
}

输出结果为：

case 2
case 3
case 4
default

这称之为“fall through”，意思是：如果case语句后面不加break，就依次执行下去，以满足某些特殊情况的要求。但实际上，这是一个非常不好的特性，因为几乎所有的case都需要以break结尾。在大多数情况下，你不希望因这个缺省的行为而不得不加上一条额外的break语句来改变它。

其五：break到底中断了什么。

先看一段有bug的代码：

int main(){
    int i = 2,a = 0,b = 1;
    switch(i){
        case 1: 
            printf("case 1\n");
            break;
        case 2: 
            if(a == 0){
                printf("step 1\n");
                if(b ==1)
                    break;
                printf("step 2\n");
            }//代码意图是跳到这里
            printf("step 3\n");
            b++;
            break;
        default: printf("default\n");
    }//事实是跳到这里
    printf("b = %d\n",b);
    return 0;
}

程序输出：
step 1
b = 1
所以，从上面可以体会到，break语句跳出的是最近的那层循环语句或switch语句。if中的break语句使得代码直接跳出switch语句。在C语言中，不要低估”break“语句对控制结构的影响，慎重使用。
故综上，switch语句的一般形式为：

switch(表达式){
    case 常量表达式：
             零条或多条语句；
              break；
    case 常量表达式：
              零条或多条语句；
              break；
    default: 
              零条或多条语句；
}