c++之循环

目录

C++循环结构完全解析：从基础到实战应用

一、for循环结构

二、while循环结构

三、do-while循环结构

四、范围for循环（C++11）

五、循环控制语句

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C++循环结构完全解析：从基础到实战应用

循环结构是编程语言的核心控制结构之一，本文将深入讲解C++中的四种循环方式，并提供多个实用代码示例。

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一、for循环结构

for循环是最常用的确定性循环结构，其基本格式为： $$ \text{for}(初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) $$

示例1：基础计数循环

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for(int i = 1; i <= 5; ++i) {cout << "当前数值：" << i << endl;}return 0;
}

输出结果：

当前数值：1
当前数值：2
当前数值：3
当前数值：4
当前数值：5

示例2：复合条件循环

#include <iostream>
using namespace std;int main() {for(int a=0, b=10; a < b; a+=2, b-=1) {cout << "a=" << a << ", b=" << b << endl;}return 0;
}

输出结果：

a=0, b=10
a=2, b=9
a=4, b=8

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二、while循环结构

while循环适用于不确定循环次数的场景，先判断后执行。

示例1：输入验证

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int password;cout << "请输入密码(123456)：";cin >> password;while(password != 123456) {cout << "密码错误，请重新输入：";cin >> password;}cout << "登录成功！" << endl;return 0;
}

示例2：数据过滤

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int num = 1024;while(num > 2) {num /= 2;cout << num << " ";}return 0;
}

输出结果：

512 256 128 64 32 16 8 4 2 

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三、do-while循环结构

至少执行一次循环体，适合需要先执行后判断的场景。

示例1：菜单系统

#include <iostream>
using namespace std;int main() {char choice;do {cout << "\n1. 开始游戏\n2. 设置\n3. 退出\n请选择：";cin >> choice;switch(choice) {case '1': cout << "游戏开始！"; break;case '2': cout << "进入设置"; break;case '3': cout << "再见！"; break;default: cout << "无效选项";}} while(choice != '3');return 0;
}

示例2：数学计算

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int n, sum = 0;cout << "输入正整数：";cin >> n;do {sum += n%10;n /= 10;} while(n > 0);cout << "各位数字之和：" << sum;return 0;
}

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四、范围for循环（C++11）

专为遍历容器设计的简化循环结构。

示例1：数组遍历

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int nums[] = {2, 4, 6, 8, 10};for(int num : nums) {cout << num * 2 << " ";}return 0;
}

输出结果：

4 8 12 16 20 

示例2：字符串处理

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string msg = "Hello";for(char &c : msg) {c = toupper(c);}cout << msg; // 输出：HELLOreturn 0;
}

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五、循环控制语句

1. break：立即终止当前循环
2. continue：跳过本次循环剩余代码
3. 循环嵌套：最多支持256层嵌套（视编译器而定）

实践建议：

• 优先选择for循环处理确定次数的场景
• 使用while循环处理不确定次数的迭代
• 需要至少执行一次时使用do-while
• 范围for循环最适合容器遍历

掌握这些循环结构的特性，能够显著提升代码效率和可读性。建议通过实际项目练习不同循环结构的组合应用，加深对循环控制的理解。