C語言探索之旅 | 第一部分第九課：循環語句

做者 謝恩銘，公衆號「程序員聯盟」。 轉載請註明出處。 原文：www.jianshu.com/p/9193259c0…

《C語言探索之旅》全系列

內容簡介

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1. 前言
2. 循環是什麼
3. while 循環
4. do...while 循環
5. for 循環
6. 總結
7. 第一部分第十課預告

1. 前言

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上一課是 C語言探索之旅 | 第一部分第八課：條件表達式 。

下一課咱們就要一塊兒編寫第一個 C語言的小程序啦，激動嗎？那就快點把今天這課學完吧。

循環，是什麼呢？

簡單地說：循環使你可以重複執行一樣的指令。

放輕鬆，這一課的內容相對比較簡單，不像以前的【變量】和【條件表達式】那麼難以消化，因此好好享受這一課吧。由於第二部分就要開始難起來咯！

2. 循環是什麼

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循環是一種結構，使指令能夠被執行屢次。

與 條件語句/條件表達式 相似，循環語句也有幾種形式。可是至終，目的仍然是同樣的：屢次執行一樣的指令。

咱們一塊兒來看看 C語言中經常使用的三種循環：

• while 循環
• do...while 循環
• for 循環

這三種循環的基本原理都是同樣的，以下圖所示：

上圖中，依次進行的是：

1. 電腦從上到下執行各條指令，像往常同樣。
2. 執行完最後一條命令，從新回到第一條命令，從上往下開始執行。
3. 如此周而復始。

上圖中存在的問題是：若是咱們不中止循環，那麼電腦是有能力一直執行下去的（「我一路向北，離開有你的季節，方向盤周圍，迴轉着個人後悔」 -- 歌詞來自周杰倫的歌曲《一路向北》）。

是的，咱們的電腦兄不像有些人，它是歷來不抱怨的，叫它幹什麼就幹什麼，這也是咱們喜歡它的緣由。

永不中止的循環有一個術語叫「死循環」，陷入死循環的電腦很容易卡機，這也是程序員常常抱怨的問題之一。

怎麼可以讓循環停下來呢？

聰明的讀者已經想到了：條件表達式 。

對了，上一課咱們學了條件表達式，如今到它派用場的時候了。

事實上，咱們建立循環語句的時候，總會給它一個條件，這個條件指明：在條件爲真時，才繼續執行循環，不然中止。

下面咱們就來看看第一種循環：while 循環。

3. while 循環

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while 循環的結構是這樣的：

while (/* 條件 */)
{
    // 重複執行的指令
}
複製代碼

不難理解吧，while 在英語中是「當...時」，便是說：

當括號裏的「條件」爲真時，執行大括號裏的指令，一旦條件變爲假，不執行指令，while 循環結束。

用一個小程序來看一下吧，這個程序中，咱們要讓用戶輸入數字 27，只有當用戶輸入的是 27 時，程序纔會中止，不然會一直讓用戶輸入數字（是的，我很任性）：

#include <stdio.h>

int main(int agrc, char *argv[]) {
    int number = 0;

    while (number != 27) {
        printf("請輸入 27 ! ");
        scanf("%d", &number);
    }

    return 0;
}
複製代碼

運行程序，會以下顯示：

請輸入 27 ! 10
請輸入 27 ! 17
請輸入 27 ! 30
請輸入 27 ! 27
複製代碼

接下來，咱們用 while 循環來作一點更有意思的事情：讓循環執行必定次數 。

int counter = 0;

while (counter < 10) {
    printf("你好 !\n");
    counter++;
}
複製代碼

它會顯示 10 次「你好!」，以下：

你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
你好!
複製代碼

邏輯究竟是怎麼樣的呢？

1. counter 初始值爲 0 。

2. 咱們的 while 循環的循環條件是 counter < 10，也就是說，只有在 counter 變量的值小於 10 的時候，纔會執行循環體（大括號裏）的指令：打印「你好!」。

3. 由於初始 counter 是 0，循環條件爲真，因此執行 printf，顯示「你好!」 。

4. 在循環體中，咱們將 counter 的值加 1 。

5. 第二次判斷條件的時候，counter 的值已是 1 了，但仍是知足 counter < 10 這個條件，所以再次顯示「你好!」。

6. 如此這般，一直到 counter 的值變爲 10，不知足 counter < 10 這個條件了，while 循環才結束，因此一共打印了十個「你好!」。

爲了加深理解，咱們再來寫一個小程序，此次咱們讓 while 循環每次輸出變量的值：

int counter = 0;

while (counter < 10) {
    printf("變量的值是 %d\n", counter);
    counter++;
}
複製代碼

執行程序，顯示以下：

變量的值是 0
變量的值是 1
變量的值是 2
變量的值是 3
變量的值是 4
變量的值是 5
變量的值是 6
變量的值是 7
變量的值是 8
變量的值是 9
複製代碼

這下是否理解得更透徹了？

4. do...while 循環

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do 表示「作」。

這種類型和 while 循環很是相似，不過比較少用到。

與 while 循環惟一的不一樣點就是循環條件的位置，while 循環中循環條件是在一開始，而 do...while 循環中是在最後：

int counter = 0;
do {
    printf("你好 !\n");
    counter++;
} while (counter < 10);
複製代碼

這樣的不一樣改變了什麼呢？

• 很簡單，while 循環可能會一次也不執行循環體（大括號裏）的指令，假如條件一開始就不知足。

• 而 do...while 循環是先執行循環體的指令，再作條件判斷，因此 do...while 的指令至少會被執行一次。

若是咱們將 do...while 循環中的變量 counter 初始化爲 40，那麼 do...while 會顯示一次「你好!」，對於 while 循環，若是 counter 初始爲 40，那麼一次也不會顯示「你好!」

5. for 循環

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for 表示「對，對於」。

理論上，for 循環能夠實現咱們想要的任何類型循環。

以前已經說過，for 循環就是另外一種形式的循環而已。

以前 while 循環的例子：

int counter = 0;
while (counter < 10) {
    printf("你好 !\n");
    counter++;
}
複製代碼

以上的代碼，咱們能夠寫一個 for 循環的版本，它們作的是一樣的事情：

int counter;

for (counter = 0 ; counter < 10 ; counter++) {
    printf("你好 !\n");
}
複製代碼

這兩個循環都會顯示十次「你好!」。

for 循環和 while 循環有什麼區別呢？

• for 循環的例子中，counter 變量並無在聲明的時候初始化。

• 在 for 後面的括號中，有更多的東西（下面咱們會詳述）。

• 在循環體（大括號裏的內容）中，沒有 counter++ 這個指令。

咱們最感興趣的是 for 後面的括號中的內容，由於那也是 for 循環吸引人的地方。

能夠看到括號中有三條指令，用分號（;）分隔：

• 第一條指令用於初始化：在咱們的狀況，咱們將 counter 的值初始化爲 0。

• 第二條指令用於規定條件：和 while 循環同樣，這個條件用於判斷循環是否繼續執行。當這個條件爲真時，for 循環纔會繼續。

• 第三條指令用於作自增：這條指令是在循環體中的指令執行完後才執行的，用於更新變量的值；大多數狀況下咱們是作自增，固然咱們也能夠作自減（counter--）或者增長/減小任意值（counter -= 2） (關於自增和自減，請回顧運算符那一課)。

所以，for 循環的邏輯是這樣的：

1. 括號裏的第一句指令用於初始化變量，只會執行一次，以後再也不執行。

2. 對括號裏的第二句指令作判斷，若是條件爲真，則執行循環體（大括號裏）的指令；若是爲假，則不執行循環體，for 循環結束。

3. 執行完循環體裏的指令，接着執行括號裏的第三句指令，用於更新變量的值。

4. 再次對括號裏的第二句指令作判斷，若是條件爲真，則執行循環體（大括號裏）的指令；若是爲假，則不執行循環體，for 循環結束。

5. 如此周而復始。注意，括號裏的第一句指令只會執行一次，以後就用不上了。

簡單說來，for 循環濃縮了不少內容在 for 後面的括號裏。

必定要熟練掌握 for 循環，由於會很經常使用。

6. 總結

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1. 循環可以使咱們的程序重複執行一系列指令。

2. 有好幾種循環：while，do...while，for 。依場景不一樣，選擇某個循環會更適合。

3. for 循環多是使用最頻繁的循環語句了，在裏面咱們常常會作變量的增減。

7. 第一部分第十課預告

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今天的課就到這裏，一塊兒加油吧！

下一課：C語言探索之旅 | 第一部分第十課：第一個C語言小遊戲

下一課咱們將編寫第一個 C語言小遊戲！

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我是 謝恩銘，公衆號「程序員聯盟」運營者，慕課網精英講師 Oscar 老師，終生學習者。 熱愛生活，喜歡游泳，略懂烹飪。 人生格言：「向着標杆直跑」