关于程序员:循环掌控深入理解C语言循环结构高效实现重复性任务

✨✨ 欢送大家来到贝蒂大讲堂✨✨

🎈🎈养成好习惯，先赞后看哦~🎈🎈

所属专栏：C 语言学习
贝蒂的主页：Betty‘s blog

引言

后面贝蒂带大家理解了抉择构造，明天就来为大家介绍 循环构造 ，也就是咱们相熟的while，do while，还有 for 的用法。只有给定的条件为真，C 语言中的 while 循环语句会反复执行一个指标语句。它的流程图大抵如下：

1.while

1.1 while 的用法

while 循环的个别模式为：

while(表达式)

{
语句块；
}

• 代码会先判断表达式的内容，如果为真（非 0），则执行语句块的内容，而后再次判断表达式的内容 ……始终到表达式的内容为假（0），跳出循环，执行其余语句。

• 个别条件下，表达式执行次数比循环体外部语句块执行次数多 1 ，因为最初一次判断表达式内容为 0，跳出循环。

  举个简略的例子：

// 计算 1~100 的和
#include<stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    int sum = 0;
    while (i <= 100)// 判断条件，当 i 大于 100 跳出循环
    {
        sum = sum + i;
        i++;// 判断条件
    }
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

1.2 死循环

循环语句有一个常见的谬误那就是 陷入死循环，即条件为永真，循环始终不进行，下列就是一种简略的死循环：

#include<stdio.h>
int main()
{while (1)
    {printf("陷入死循环啦 \n");
    }
    return 0;
}

这段代码会始终打印“陷入死循环啦”

2. do while

2.1 do while 的用法

除了 while，C 语言还有一种类似的 do while 的语法的构造，它的构造与 while 语句相似。do-while 循环的个别模式为：

do{
语句块；
}while(表达式);

• do-while 循环与 while 循环的不同在于：它会 先执行“语句块”，而后再判断表达式是否为真，如果为真则持续循环；如果为假，则终止循环。因而，do-while 循环至多要执行一次“语句块”。

2.2 简略的例子

输⼊⼀个正的整数，逆序打印这个整数的每⼀位
例如：
输⼊：1234，输入：4321
输⼊：521，输入：125

剖析：

1. 咱们要想逆序打印一个正整数，首先咱们要先失去每一位的数字。

2. 要失去每一位数字，咱们能够先定义一个整数 n，输入 n%10，而后将 n /10。

3. 反复步骤 2，直到 n =0，也就是达到咱们的循环条件。

代码如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    while (n)// 当 n 为 0 时候跳出循环
    {printf("%d", n % 10);// 输入最低位的值
        n /= 10;
    }
    return 0;
}

3.for 循环

3.1 for 的用法

绝对于 while，do while 语句，for 循环更加简洁也更加罕用，for 循环的个别模式为：

for(表达式 1; 表达式 2; 表达式 3)

{
语句块；
}

它的运行过程为：

1. 先执行“表达式 1”。
2. 再执行“表达式 2”，如果它的值为真（非 0），则执行循环体，否则完结循环。
3. 执行完循环体后再执行“表达式 3”。
4. 反复执行步骤 2 和 3，直到“表达式 2”的值为假，就完结循环。

• 下面的步骤中，表达式 1 只执行一次，步骤 2 与步骤 3 会反复执行，for 语句的次要作用就是一直执行步骤 2 和 3。

3.3 简略的例子

咱们还是用计算 1\~100 的和来举例子吧，改成 for 循环写法如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i, sum=0;
    for(i=1; i<=100; i++)
    {sum+=i;}
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}

3.3 for 的几种写法

其实在 for 循环中的“表达式 1（初始化条件）”、“表达式 2(循环条件)”和“表达式 3（自增或自减）”都是可选项，都能够省略（但分号 ; 必须保留）。

咱们仍旧应用计算 1~100 的题目来举例。

(1) 省略表达式一

如果省略表达式 1，也就是初始化内容，编译器会默认下面的初始化内容为表达式 1 。也就相当于把初始化内容提出来了，对后果并不会产生影响

int i = 1, sum = 0;
for(; i<=100; i++)// 默认 i 开始为 1
{sum+=i;}

(2) 省略表达式二

如果省略表达式 2，相当于循环没有判断完结的标记，就会死循环。

for(i=1; ; i++)
{sum=sum+i;}// 没有判断条件，死循环

(3) 省略表达式三

如果省略表达式 3，咱们能够在循环内容中增加，这种循环形式相似 while 循环，然而如果不增加的话就会死循环

for(i=1; i<=100;)
{
    sum=sum+i;
    i++;// 如果没有这个条件，就会死循环
} 

4. 循环语句中的 continue，break

4.1 continue 的作用

continue 语句的作用是 跳过循环体中残余的语句而强制进入下一次循环。continue 语句只用在 while、for 循环中，常与 if 条件语句一起应用，判断条件是否成立。

4.2 while，for 里的 continue

(1) while 里的 continue

让咱们看看上面这个例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    while (i <= 10)
    {if (i == 5)
        {continue;}// 当 i 等于 5 后，就执⾏ continue，循环间接进行下次循环
        // 不执行 continue 前面的内容
        printf("%d", i);
        i = i + 1;
    }
    return 0;
}

• 输入后果为：1，2，3，4 …… 死循环，因为 i 不执行 i +1，所以 i 始终都是 5，陷入死循环.

(2) for 里的 continue

咱们还是下面的例子，看看是否也会陷入死循环

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    for (i = 1; i <= 10; i++)
    {if (i == 5)
        {continue;} // 这⾥ continue 跳过了后边的打印，来到了 i ++ 的局部
        printf("%d", i);
    }
    return 0;
}

• 从这里咱们就能够比照出 continue 在 while，for 语句中的区别：continue 可能在 while 语句中影响循环的进行，在 for 中就不会。

4.3 break 的作用

当 break 关键字用于 while、for 循环时，会终止循环，不会执行整个循环语句前面的代码。break 关键字通常和 if 语句一起应用，即 满足条件时便跳出循环。

4.4 while，for 里的 break

(1) while 里的 break

让咱们持续借用下面的那个例子，如果 continue 换成 break 会怎么样呢

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    while (i <= 10)
    {if (i == 5)
        {break;} // 当 i 等于 5 后，就执⾏ break，循环就终⽌了
        printf("%d", i);
        i++;
    }
    return 0;
}

(2) for 里的 break

咱们持续看看 for 外面的 break，和 while 有什么不同呢

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    for (i = 1; i <= 10; i++)
    {if (i == 5)
            break;
        printf("%d", i);
    }
    return 0;
}

• 通过观察咱们晓得 break 无论在 while，还是 for 循环中作用都是一样的：跳出循环。

4.5 do-while 循环中的 continue，break

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    do
    {if (i == 5)
            continue;
        printf("%d", i);
        i = i + 1;
    } while (i <= 10);
    return 0；}

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 1;
    do
    {if (i == 5)
            break;
        printf("%d", i);
        i = i + 1;
    } while (i <= 10);
    return 0；}

• do while 其实与 while 语句十分类似，continue 与 break 在其中的作用也差不多。

5. 嵌套循环

​ 咱们晓得在抉择语句中有嵌套，那么循环外面是否有嵌套呢？答案天然是必定的。上面咱们将以两道题来具体为大家解说

5.1 打印 1~100 的素数

题目：

找出 100~200 之间的素数，并打印在屏幕上。
注：素数⼜称质数，只能被 1 和本⾝整除的数字。

解析：

1. 要从 100\~200 之间找出素数，⾸先得有 100~200 之间的数，这⾥能够使⽤循环解决。
2. 假如要判断 i 是否为素数，须要拿 2\~i- 1 之间的数字去试除 i，须要产⽣ 2~i- 1 之间的数字，也能够使⽤循环解决。
3. 如果 2~i- 1 之间有数字能整除 i，则 i 不是素数，如果都不能整除，则 i 是素数。

代码如下：

#include<stdio
int main()
{
    int i = 0;
    for (i = 100; i <= 200; i++)// 循环产生 100~200 的数
    {
        int j = 0;
        for (j = 2; j < i; j++)// 循环产⽣ 2~i- 1 之间的数字
        {if (i % j == 0)// 如果能被整除就跳出循环
            {break;}
        }
        if (j == i)// 始终无奈整除的话，最初 i ==j
        {printf("%d", i);
        }
    }
    return 0;
}

5.2 打印九九乘法表

#include<stdio.h> 
int main()
{  
    // 外层循环变量, 管制行  
    int i = 0;  
    // 内层循环变量, 管制列   
    int j = 0;   
    for(i=1;i<=9;i++)
    {for(j=1;j<=i;j++)
        {printf("%dx%d=%d\t",j,i,i*j);  
        }  
        // 每行输入完后换行   
        printf("\n");     
    }  
}

6.goto 语句

6.1 goto 语句的用法

C 语言中的 goto 语句容许把管制无条件转移到同一函数内的被标记的语句。其用法如下：

goto label;
..
.
label: statement;

• 在这里，label 能够是任何除 C 关键字以外的纯文本，它能够设置在 C 程序中 goto 语句的后面或者前面。
• goto 语句既能够往后跳转也能够往前跳转。

6.2 goto 的例子

#include <stdio.h>
int main()
{printf("1\n");
    goto next;// 间接跳过下一步，执行 next 后的语句
    printf("2\n");
next:
    printf("3\n");
    return 0;
}

• goto 语句如果使⽤的不当，就会导致在函数外部随便乱跳转，打乱程序的执⾏流程，所以咱们的倡议是 能不⽤尽量不去使⽤；然而 goto 语句也不是⼀⽆是处，在多层循环的代码中，如果想疾速跳出使⽤ goto 就⾮常的⽅便了。