从零开始探索C语言（四）----循环

1. C 循环

有的时候，我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是按顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

1.1 while 循环

只要给定的条件为真，C 语言中的 while 循环语句会重复执行一个目标语句。

C 语言中 while 循环的语法：

while(condition)
{statement(s);
}

在这里，statement(s) 可以是一个单独的语句，也可以是几个语句组成的代码块。

condition 可以是任意的表达式，当为任意非零值时都为 true。当条件为 true 时执行循环。 当条件为 false 时，退出循环，程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int a = 10;/* while 循环执行 */while( a < 20 ){printf("a 的值： %d\n", a);a++;}return 0;
}

1.2 for 循环

C 语言中 for 循环的语法：

for ( init; condition; increment )
{statement(s);
}

下面是 for 循环的控制流：

1. init 会首先被执行，且只会执行一次。这一步允许声明并初始化任何循环控制变量。也可以不在这里写任何语句，只要有一个分号出现即可。
2. 接下来，会判断 condition。如果为真，则执行循环主体。如果为假，则不执行循环主体，且控制流会跳转到紧接着 for 循环的下一条语句。
3. 在执行完 for 循环主体后，控制流会跳回上面的 increment 语句。该语句允许更新循环控制变量。该语句可以留空，只要在条件后有一个分号出现即可。
4. 条件再次被判断。如果为真，则执行循环，这个过程会不断重复（循环主体，然后增加步值，再然后重新判断条件）。在条件变为假时，for 循环终止。

#include <stdio.h>int main ()
{/* for 循环执行 */for( int a = 10; a < 20; a = a + 1 ){printf("a 的值： %d\n", a);}return 0;
}

如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。

实例

#include <stdio.h>int main ()
{for( ; ; ){printf("该循环会永远执行下去！\n");}return 0;
}

当条件表达式不存在时，它被假设为真。您也可以设置一个初始值和增量表达式，但是一般情况下，C 程序员偏向于使用 for(;;) 结构来表示一个无限循环。

注意：可以按 Ctrl + C 键终止一个无限循环。

1.3 do…

while 循环
C 语言中 do…while 循环的语法：

do
{statement(s);}while( condition );

请注意，条件表达式出现在循环的尾部，所以循环中的 statement(s) 会在条件被测试之前至少执行一次。

如果条件为真，控制流会跳转回上面的 do，然后重新执行循环中的 statement(s)。这个过程会不断重复，直到给定条件变为假为止。

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int a = 10;/* do 循环执行，在条件被测试之前至少执行一次 */do{printf("a 的值： %d\n", a);a = a + 1;}while( a < 20 );return 0;
}

1.4 嵌套循环

C 语言允许在一个循环内使用另一个循环，下面演示几个实例来说明这个概念:
C 语言中 嵌套 for 循环 语句的语法：

for (initialization; condition; increment/decrement)
{statement(s);for (initialization; condition; increment/decrement){statement(s);... ... ...}... ... ...
}

如以下示例：

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int i, j;for(i=2; i<100; i++) {for(j=2; j <= (i/j); j++)if(!(i%j)) break; // 如果找到，则不是质数if(j > (i/j)) printf("%d 是质数\n", i);}return 0;
}

C 语言中 嵌套 while 循环 语句的语法：

while (condition1)
{statement(s);while (condition2){statement(s);... ... ...}... ... ...
}

如以下示例：

#include <stdio.h>
int main()
{int i=1,j;while (i <= 5){j=1;while (j <= i ){printf("%d ",j);j++;}printf("\n");i++;}return 0;
}

C 语言中 嵌套 do…while 循环 语句的语法：

do
{statement(s);do{statement(s);... ... ...}while (condition2);... ... ...
}while (condition1);

如以下示例：

#include <stdio.h>
int main()
{int i=1,j;do{j=1;do{printf("*");j++;}while(j <= i);i++;printf("\n");}while(i <= 5);return 0;
}

关于嵌套循环有一点值得注意，可以在任何类型的循环内嵌套其他任何类型的循环。比如，一个 for 循环可以嵌套在一个 while 循环内，反之亦然。

2. 循环控制语句

2.1 break 语句

C 语言中 break 语句有以下两种用法：

1. 当 break 语句出现在一个循环内时，循环会立即终止，且程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

2. 它可用于终止 switch 语句中的一个 case。

如果使用的是嵌套循环（即一个循环内嵌套另一个循环），break 语句会停止执行最内层的循环，然后开始执行该块之后的下一行代码。

C 语言中 break 语句的语法：

break;

实例：

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int a = 10;/* while 循环执行 */while( a < 20 ){printf("a 的值： %d\n", a);a++;if( a > 15){/* 使用 break 语句终止循环 */break;}}return 0;
}

2.2 continue 语句

C 语言中的 continue 语句有点像 break 语句。但它不是强制终止，continue 会跳过当前循环中的代码，强迫开始下一次循环。

对于 for 循环，continue 语句执行后自增语句仍然会执行。对于 while 和 do…while 循环，continue 语句重新执行条件判断语句。

C 语言中 continue 语句的语法：

continue;

示例：

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int a = 10;/* do 循环执行 */do{if( a == 15){/* 跳过迭代 */a = a + 1;continue;}printf("a 的值： %d\n", a);a++;}while( a < 20 );return 0;
}

2.3 goto 语句

C 语言中的 goto 语句允许把控制无条件转移到同一函数内的被标记的语句。

注意：在任何编程语言中，都不建议使用 goto 语句。因为它使得程序的控制流难以跟踪，使程序难以理解和难以修改。任何使用 goto 语句的程序可以改写成不需要使用 goto 语句的写法。

语法
C 语言中 goto 语句的语法：

goto label;
..
.
label: statement;

在这里，label 可以是任何除 C 关键字以外的纯文本，它可以设置在 C 程序中 goto 语句的前面或者后面。

#include <stdio.h>int main ()
{/* 局部变量定义 */int a = 10;/* do 循环执行 */LOOP:do{if( a == 15){/* 跳过迭代 */a = a + 1;goto LOOP;}printf("a 的值： %d\n", a);a++;}while( a < 20 );return 0;
}