淺談c語言中實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語句

這篇文章主要淺談c語言中實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語句，內(nèi)容清晰明了，對此有興趣的小伙伴可以學習一下，相信大家閱讀完之后會有幫助。

c語言中實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語句有：while語句、do-while語句和for語句，一般形式為“while(表達式){語句塊}”，“do{語句塊}while(表達式);”，“for(表達式1; 表達式2; 表達式3){語句塊}”。

所謂循環(huán)（Loop），就是重復地執(zhí)行同一段代碼，例如要計算 1+2+3+……+99+100 的值，就要重復進行99次加法運算。

while循環(huán)

while循環(huán)的一般形式為：

while(表達式){
    語句塊
}

意思是，先計算“表達式”的值，當值為真（非0）時， 執(zhí)行“語句塊”；執(zhí)行完“語句塊”，再次計算表達式的值，如果為真，繼續(xù)執(zhí)行“語句塊”……這個過程會一直重復，直到表達式的值為假（0），就退出循環(huán)，執(zhí)行 while 后面的代碼。

我們通常將“表達式”稱為循環(huán)條件，把“語句塊”稱為循環(huán)體，整個循環(huán)的過程就是不停判斷循環(huán)條件、并執(zhí)行循環(huán)體代碼的過程。

用 while 循環(huán)計算1加到100的值：

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

運行結(jié)果：

5050

代碼分析：

1) 程序運行到 while 時，因為 i=1，i<=100 成立，所以會執(zhí)行循環(huán)體；執(zhí)行結(jié)束后 i 的值變?yōu)?2，sum 的值變?yōu)?1。

2) 接下來會繼續(xù)判斷 i<=100是否成立，因為此時 i=2，i<=100 成立，所以繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體；執(zhí)行結(jié)束后 i 的值變?yōu)?3，sum 的值變?yōu)?。

3) 重復執(zhí)行步驟 2)。

4) 當循環(huán)進行到第100次，i 的值變?yōu)?101，sum 的值變?yōu)?050；因為此時 i<=100 不再成立，所以就退出循環(huán)，不再執(zhí)行循環(huán)體，轉(zhuǎn)而執(zhí)行while循環(huán)后面的代碼。

while 循環(huán)的整體思路是這樣的：設置一個帶有變量的循環(huán)條件，也即一個帶有變量的表達式；在循環(huán)體中額外添加一條語句，讓它能夠改變循環(huán)條件中變量的值。這樣，隨著循環(huán)的不斷執(zhí)行，循環(huán)條件中變量的值也會不斷變化，終有一個時刻，循環(huán)條件不再成立，整個循環(huán)就結(jié)束了。

如果循環(huán)條件中不包含變量，會發(fā)生什么情況呢？

1) 循環(huán)條件成立時的話，while 循環(huán)會一直執(zhí)行下去，永不結(jié)束，成為“死循環(huán)”。例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    while(1){
        printf("1");
    }
    return 0;
}

運行程序，會不停地輸出“1”，直到用戶強制關(guān)閉。

2) 循環(huán)條件不成立的話，while 循環(huán)就一次也不會執(zhí)行。例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    while(0){
        printf("1");
    }
    return 0;
}

運行程序，什么也不會輸出。

再看一個例子，統(tǒng)計從鍵盤輸入的一行字符的個數(shù)：

#include <stdio.h>
int main(){
    int n=0;
    printf("Input a string:");
    while(getchar()!='\n') n++;
    printf("Number of characters: %d\n", n);
    return 0;
}

運行結(jié)果：

Input a string:c.biancheng.net↙
Number of characters: 15

本例程序中的循環(huán)條件為getchar()!='\n'，其意義是，只要從鍵盤輸入的字符不是回車就繼續(xù)循環(huán)。循環(huán)體n++;完成對輸入字符個數(shù)計數(shù)。

do-while循環(huán)

除了while循環(huán)，在C語言中還有一種 do-while 循環(huán)。

do-while循環(huán)的一般形式為：

do{
    語句塊
}while(表達式);

do-while循環(huán)與while循環(huán)的不同在于：它會先執(zhí)行“語句塊”，然后再判斷表達式是否為真，如果為真則繼續(xù)循環(huán)；如果為假，則終止循環(huán)。因此，do-while 循環(huán)至少要執(zhí)行一次“語句塊”。

用do-while計算1加到100的值：

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

運行結(jié)果：

5050

注意while(i<=100);最后的分號;，這個必須要有。

while循環(huán)和do-while各有特點，大家可以適當選擇，實際編程中使用while循環(huán)較多。

除了while循環(huán)，C語言中還有 for 循環(huán)，它的使用更加靈活，完全可以取代 while 循環(huán)。

for循環(huán)

上面我們使用 while 循環(huán)來計算1加到100的值，代碼如下：

#include <stdio.h>
int main(){
    int i, sum=0;
    i = 1;  //語句①
    while(i<=100 /*語句②*/ ){
        sum+=i;
        i++;  //語句③
    }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}

可以看到，語句①②③被放到了不同的地方，代碼結(jié)構(gòu)較為松散。為了讓程序更加緊湊，可以使用 for 循環(huán)來代替，如下所示：

#include <stdio.h>
int main(){
    int i, sum=0;
    for(i=1/*語句①*/; i<=100/*語句②*/; i++/*語句③*/){
        sum+=i;
    }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}

在 for 循環(huán)中，語句①②③被集中到了一起，代碼結(jié)構(gòu)一目了然。

for 循環(huán)的一般形式為：

for(表達式1; 表達式2; 表達式3){
    語句塊
}

它的運行過程為：

1) 先執(zhí)行“表達式1”。

2) 再執(zhí)行“表達式2”，如果它的值為真（非0），則執(zhí)行循環(huán)體，否則結(jié)束循環(huán)。

3) 執(zhí)行完循環(huán)體后再執(zhí)行“表達式3”。

4) 重復執(zhí)行步驟 2) 和 3)，直到“表達式2”的值為假，就結(jié)束循環(huán)。

上面的步驟中，2) 和 3) 是一次循環(huán)，會重復執(zhí)行，for 語句的主要作用就是不斷執(zhí)行步驟 2) 和 3)。

“表達式1”僅在第一次循環(huán)時執(zhí)行，以后都不會再執(zhí)行，可以認為這是一個初始化語句?！氨磉_式2”一般是一個關(guān)系表達式，決定了是否還要繼續(xù)下次循環(huán)，稱為“循環(huán)條件”。“表達式3”很多情況下是一個帶有自增或自減操作的表達式，以使循環(huán)條件逐漸變得“不成立”。

for循環(huán)的執(zhí)行過程可用下圖表示：

我們再來分析一下“計算從1加到100的和”的代碼：

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

運行結(jié)果：

5050

代碼分析：

1) 執(zhí)行到 for 語句時，先給 i 賦初值1，判斷 i<=100 是否成立；因為此時 i=1，i<=100 成立，所以執(zhí)行循環(huán)體。循環(huán)體執(zhí)行結(jié)束后（sum的值為1），再計算 i++。

2) 第二次循環(huán)時，i 的值為2，i<=100 成立，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體。循環(huán)體執(zhí)行結(jié)束后（sum的值為3），再計算 i++。

3) 重復執(zhí)行步驟 2)，直到第101次循環(huán)，此時 i 的值為101，i<=100 不成立，所以結(jié)束循環(huán)。

由此我們可以總結(jié)出for循環(huán)的一般形式：

for(初始化語句; 循環(huán)條件; 自增或自減){
    語句塊
}

for循環(huán)中的三個表達式

for 循環(huán)中的“表達式1（初始化條件）”、“表達式2(循環(huán)條件)”和“表達式3（自增或自減）”都是可選項，都可以省略（但分號;必須保留）。

1) 修改“從1加到100的和”的代碼，省略“表達式1（初始化條件）”：

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

可以看到，將i=1移到了 for 循環(huán)的外面。

2) 省略了“表達式2(循環(huán)條件)”，如果不做其它處理就會成為死循環(huán)。例如：

for(i=1; ; i++) sum=sum+i;

相當于：

i=1;
while(1){
    sum=sum+i;
    i++;
}

所謂死循環(huán)，就是循環(huán)條件永遠成立，循環(huán)會一直進行下去，永不結(jié)束。死循環(huán)對程序的危害很大，一定要避免。

3) 省略了“表達式3(自增或自減)”，就不會修改“表達式2(循環(huán)條件)”中的變量，這時可在循環(huán)體中加入修改變量的語句。例如：

for( i=1; i<=100; ){
    sum=sum+i;
    i++;
}

4) 省略了“表達式1(初始化語句)”和“表達式3(自增或自減)”。例如：

for( ; i<=100 ; ){
    sum=sum+i;
    i++;
}

相當于：

while(i<=100){
    sum=sum+i;
    i++;
}

5) 3個表達式可以同時省略。例如：

for( ; ; )  語句

相當于：

while(1)  語句

6) “表達式1”可以是初始化語句，也可以是其他語句。例如：

for( sum=0; i<=100; i++ )  sum=sum+i;

7) “表達式1”和“表達式3”可以是一個簡單表達式也可以是逗號表達式。

for( sum=0,i=1; i<=100; i++ )  sum=sum+i;

或：

for( i=0,j=100; i<=100; i++,j-- )  k=i+j;

8) “表達式2”一般是關(guān)系表達式或邏輯表達式，但也可是數(shù)值或字符，只要其值非零，就執(zhí)行循環(huán)體。例如：

for( i=0; (c=getchar())!='\n'; i+=c );

又如：

for( ; (c=getchar())!='\n' ; )
    printf("%c",c);

看完上述內(nèi)容，是不是對淺談c語言中實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制語句有進一步的了解，如果還想學習更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。