初识C语言:走近循环

简介: 初识C语言:走近循环

一、循环是什么

循环语句是用于重复执行某条语句(循环体)的语句,它包含三个部分,分别是初始化部分、判断部分和调整循环部分。C语言提供了3中循环语句,分别为while语句do while语句for语句


二、while循环

2.1 while的语法及使用

1. while(表达式)
2. {
3.     循环语句;
4. }

注:当while循环的表达式为真时,程序进入循环体内执行循环体内的语句。


了解了语法结构,下面我来书写一个简单的小程序,通过while循环来打印1-10数字。运行代码如下:

#include<stdio.h>
 
int main()
{
  int n = 1;
  //当表达式为真时才进入循环
    while (n <= 10)
  {
    printf("%d ", n);    
        n++;//调整循环的部分
  }
  return 0;
}


倘若没有调整循环的语句(n++),每次都是n=1进入while循环,程序会变成死循环,如下图所示:

while循环中一定要注意在循环体内调整循环的次数。


2.2.while循环中的break语句

在之前的switch语句学习中,我们知道break语句在选择语句是有打破该次语句的意思。在while循环内也是一样,当程序运行到break语句后会结束该次循环。下面我还是以上面代码为例加入break语句。

#include<stdio.h>
 
int main()
{
  int n = 1;
  //当表达式为真时才进入循环
    while (n <= 10)
  {
        if (n == 4)
        {
            break;
        }
    printf("%d ", n);    
        n++;//调整循环的部分
  }
  return 0;
}


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这时为什么屏幕上输出的是1 2 3呢?因为当n=3时n++后,程序进入循环,if(n == 4)语句为真,程序走到break语句的代码行,执行break语句后循环结束,所以屏幕上只会输出1 2 3。


在while循环中,只要遇到break就停止后期的所有的循环,直接终止循环。 所以:while中的break是用于永久终止循环的。


2.3.while循环中的continue语句

先来看一道例子

int main()
{
  int i = 1;
  while (i <= 10)
  {
    if (i == 5)
        {
      continue;
        }
    printf("%d ", i);
    i = i + 1;
  }
  return 0;
}


上述代码运行的结果会是什么呢?

continue是用于终止本次循环的,也就是本次循环中continue后边的代码不会再执行, 而是直接跳转到while语句的判断部分。进行下一次循环的入口判断。

所以上面的程序当i++的值为5时,if(i == 5)为真,执行continue语句,本次循环结束返回while循环表达式进行判断。此时i依旧=5,又进入if( i ==5)语句中,再次执行continue语句。程序死循环了,所以屏幕上输出的是1 2 3 4


三、for循环

3.1 for循环的语法以及使用

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)

{

       循环语句;

}

表达式1为初始化部分,用于初始化循环变量的。

表达式2为条件判断部分,用于判断循环时候终止。

表达式3为调整部分,用于循环条件的调整。


以下代码为示例:

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


通过与之前的while循环对比我们发现,由于语法问题while循环的三个部分的位置彼此之间并不想连,不方便集中管理和修改。for循环的三个部分相连,语法风格更胜一筹,这就是为什么for循环是最常用的循环语句。


3.2 for循环中的break语句和continue语句

示例:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  for (i = 1; i <= 10; i++)
  {
    if (i == 4)
      break;
    printf("%d ", i);
  }
  return 0;
}


break语句在while循环和for循环中的效果是一样的,都是终止其所在循环语句。


continue语句在for循环中的代码以及与运行结果:

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


这里我们可以看到,程序运行结束后并没有像while循环那样进入死循环,而是在屏幕上输出了1 2 3 4 6 7 8 9 10 这九个数。因为当i++ 后i = 5时,进入循环部分后,if(i == 5)为真,执行continue语句,然后不执行continue语句后面的部分,程序又回到 i++,然后程序直到 i <= 10 为假结束循环。所以当continue放在调整循环次数语句前面时,容易造成程序的错误。


3.3 for循环的一些变种

1. int main()
2. {
3. 
4.  for (;;)
5.  {
6.    printf("haha\n");
7.  }
8.  return 0;
9. }

for循环的初始化部分、判断部分、调整部分都是可以省略的,但是不建议随意省略,容易造成程序的错误。

当我们运行这个代码之后:

代码陷入了死循环,这是因为我们省略了判断部分,调整部分。

那我们可不可可以在for循环的初始化里面放多个变量呢?

int main()
{
  int i = 0;
  int j = 0;
  for (i = 0, j = 0; i < 2 && j < 5; ++i, j++)
  {
    printf("hehe\n");
  }
  return 0;
}


打印结果如下:

这里因为当循环++i 等于 2时,for循环的判断部分为假,循环结束。所以只会打印两次。


四、do while循环

4.1 do while循环的语法

do

{

   循环语句;

}while(表达式);


do while循环与while循环的语法类似,不同的是do while循环至少会执行一次循环体内的内容。

4.2 例子

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


五、循环的嵌套

我们以for循环进行举例:

#include<stdio.h>
 
int main()
{
 
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < 10; j++)
    {
      printf("hehe ");
    }
    printf("\n");
  }
 
  return 0;
}


这个代码会打印多少个hehe呢?

这里程序从外层循环进入,再通过 外层循环i进入内层循环 j中。0当 i=0 时,程序从外层循环来到 内层循环,进入内层循环后 ,内层循环只有在 j < 10 是终止循环 ,再从内层循环回到外层循环中。外侧循环的第一次循环结束,此时内层循环已经循环了10次 printf("hehe");。所以当外层循环执行完最后一次后,此时程序应该输出10 * 10 次hehe。

如果省略掉初始化部分,下面的程序会打印多少个hehe?

#include<stdio.h>
 
int main()
{
  int i = 0;
  int j = 0;
  for (; i < 10; i++)
  {
    for (; j < 10; j++)
    {
      printf("hehe ");
    }
  }
  return 0;
}

代码运行结果如下:

程序只进入了一次内循环,内循环结束后,程序返回外循环,j=10,不进行重置,此后程序不再进入内循环进行打印。所以屏幕上只打印了10个hehe 而不是100个hehe。省略初始化会导致程序不受我们的控制,建议不要随意省略for循环的初始化部分。


六、goto语句

6.1 goto语句的结构

again:

     语句;

   goto again;//again可以替换成其他的,这里不要求一定是again


记得要带“ :”。

6.2 goto语句的用法

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。比如结束多层嵌套的使用。

for(...)
    for(...)
   {
        for(...)
       {
            if(disaster)
                goto error;
       }
   }
error:
    if(disaster)
    {
        语句;
    }


6.3 goto语句的缺点

goto语句有一个致命的缺点:一旦滥用goto语句将会导致逻辑混乱,导致系统崩溃等问题!!!

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