C语言初阶-分支与循环语句(2)

简介: C语言初阶-分支与循环语句(2)

三、循环语句

1.while循环

1.1 while的语法结构

//while的语法结构

while(表达式)

    循环语句;

表达式为真时进入循环,直到表达式为假就退出循环。

比如:我们实现在屏幕上打印1~10的数字

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

每次循环打印出a的值,然后a自增1,直到a大于10,退出循环。

1.2 while循环中的break和continue的作用

break:终止整个循环

continue:跳过本次循环中continue后面的代码,继续执行以后的循环直到结束

下面用代码来对比一下break和continue在while循环中的作用:

break:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;
  while (a <= 10)
  {
    if (a == 5)
      break;//终止整个循环
    printf("%d ", a);
    a++;
  }
  return 0;
}

代码运行结果:

当a=5时,执行break,跳出了整个循环,所以数字5及以后得数字都没有打印出来。

continue:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;
  while (a <= 10)
  {
    if (a == 5)
      continue;//结束本次循环,继续执行后面的循环直到结束
    printf("%d ", a);
    a++;
  }
  return 0;

代码运行结果:

代码执行完毕后,打印部分光标一直在闪烁,说明代码陷入了死循环,一直在执行。原因是:当a=5时执行continue,跳过continue后面的代码直接来到循环判断条件,此时因为a不再自增,a始终等于5,满足循环条件,所以陷入死循环。

通过以上的代码对比可以得出:break:终止整个循环。continue:跳过本次循环中continue后面的代码,继续执行以后的循环直到结束。

2.for循环

2.1为什么要学for循环?

前面已经学了while循环,有人就有疑惑了,我直接用while循环写不就行了?为什么还要用for循环呢?下面我们看一段代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;//初始化
  while (a <= 10)//判断
  {
    printf("%d ", a);
    a++;//调整
  }
  return 0;
}

实际上,whlie循环有初始化、判断、调整三个步骤,并且三个步骤是分离的,其中任意一个步骤出错就会导致整个代码出现错误,后期改代码比较困难。而for循环就有效的解决了这个问题,下面我们来看for循环。

2.2 for循环的语法结构

for(表达式1;表达式2;表达式3)

    循环语句;

表达式1:初始化部分,用来初始化循环变量。

表达式2:条件判断部分,用来判断循环什么时候终止。

表达式3:调整部分,用于循环条件的调整。

将上述打印1~10的代码用for循环写出来:

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

for循环将初始化、判断、调整三步骤写在一起,这样在我们后期发现错误时也便于改正。

2.3 for循环中break和continue的作用

break 和 continue 在 fo r循环中和在 while 循环中的意义是一样的,但是还是有些差异:

依旧是打印1~10的代码:

break:

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

运行结果:

由此可见,break在for循环中的作用与在while循环中的作用一样,都是跳出整个循环。

continue:

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

运行结果:

这次打印出10以内除了5以外的数,可见continue的作用依旧是跳出本次循环中continue后面的代码,执行以后的循环直到结束。不同的是在for循环中continue会跳到循环调整的部分(a++)继续执行,而在while循环中,continue会直接跳过调整部分,跳到循环判断部分(a<=10),所以for循环中可以打印出6 7 8 9 10,而在while循环中只能是陷入死循环。

2.4 for 语句的循环控制变量

建议:

        1.不可在for循环体内修改循环变量,防止for循环失去控制。

        2.建议for语句的循环控制变量的取值采用“前闭后开区间”的写法。

int i=0;
//前闭后开区间的写法
for(i = 0; i < 10; i++)
{}
//两边都是闭区间
for(i = 0; i <= 9; i++)
{}

2.5一些for循环的变种

#include<stdio.h>
int main()
{
  //代码1
  for (; ;)
  {
    printf("hehe\n");
  }
  //for循环中的初始化部分,判断部分,调整部分是可以省略的,但是不建议初学时省略,容易导致问题。
  //代码2
  int i = 0;
  int j = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    for (j = 0; j < 10; j++)
    {
      printf("hehe\n");
    }
  }//这里应该会打印出100个hehe。
  //代码3
  int i = 0;
  int j = 0;
  for (; i < 10; i++)
  {
    for (; j < 10; j++)
    {
      printf("hehe\n");
    }
  }//这里应该会打印出10个hehe
}

为什么代码3只会打印出来10个hehe呢?

因为省略了初始化,默认进来时 i 和 j 都等于0,当 i = 0时,j = 0~9,循环10次,打印10个hehe,最后一次循环结束后 j = 10,而当 i = 1~9时,由于省略了初始化,j依旧等于10,这时内层循环就执行不了了,所以只在 i = 0时打印了10个hehe。

3. do while 循环

3.1 do while 循环的语法结构

do

    循环语句;

while(表达式);

注意:do while 循环至少会循环一次,因为它的循环判断条件在循环语句的后面。

用 do while循环打印出1~10:

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

执行时,先打印 i 并且 i 自增,然后再进行判断。

3.2 do while 循环中break和continue的作用

其实与前面的在while循环和for循环中的作用一样,大家可以运行下面代码自己试一下:

break:

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

continue:

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

4. goto 语句

C语言中提供了可以随意滥用的 goto 语句和标记跳转的标号。

从理论上来说 goto 语句是没有必要的,实践中没有 goto 语句也可以很容易的写出代码

比如:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 0;
  n://标签
  printf("%d ", a);
  goto n;//跳转到标签
  return 0;
}

运行结果:

上述代码中的 n 是标签,是goto语句跳转到的地方,一直跳转就形成死循环

那为什么说goto语句没有必要呢?

因为上述代码我们完全可以用while循环来实现。(代码如下)

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

但是在某些场合下 goto 语句还是用得着的,最常见的用法就是终止程序在某些深度嵌套的结构的处理过程。

例如:一次跳出两层或多层循环。

一次跳出多层循环使用 break 是达不到目的的,它只能从最内层循环退出到上一层循环。

但goto语句可以,它适用的场景如下:

for (...)
{
  for (...)
  {
    for (...)
    {
      if (disaster)
        goto error;
    }
  }
}
 error://处理错误情况。

它可以直接从最内层的循环中跳出去。

一段关机程序

下面我们可以来写一段关机程序:(请仔细看完代码后谨慎使用,避免不必要的麻烦)

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  char arr[20] = { 0 };
  printf("请注意,你的电脑将在1分钟之内关机,如果输入:我是猪,则取消关机\n");
  system("shutdown -s -t 60");
  again:
  scanf("%s", arr);
  if (strcmp(arr, "我是猪") == 0)
  {
    system("shutdown -a");
    printf("取消关机\n");
  }
  else
  {
    printf("输入错误,请重新输入\n");
  }
  goto again;
  return 0;
}

代码中,shutdown -s -t 60shutdown -a分别是定时关机取消关机的命令,system是一个函数用来执行系统命令,它库函数是stdlib.hstrcmp是用于字符串的比较,如果比较相等时,返回0,它的库函数是string.h

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