2.3 流程控制-循环结构

循环结构

• C语言中提供了三大循环结构, 分别是while、dowhile和for
• 循环结构是程序中一种很重要的结构。
  • 其特点是,在给定条件成立时,反复执行某程序段, 直到条件不成立为止。
  • 给定的条件称为"循环条件",反复执行的程序段称为"循环体"
    

循环结构while

• 格式:

while (  循环控制条件 ) {
    循环体中的语句;
    能够让循环结束的语句;
    ....
}

• 构成循环结构的几个条件

  • 循环控制条件
    • 循环退出的主要依据,来控制循环到底什么时候退出
  • 循环体
    • 循环的过程中重复执行的代码段
  • 能够让循环结束的语句(递增、递减、真、假等)
    • 能够让循环条件为假的依据,否则退出循环

• 示例:

int count = 0;
while (count < 3) { // 循环控制条件
    printf("发射子弹~哔哔哔哔\n"); // 需要反复执行的语句
    count++; // 能够让循环结束的语句
}

• while循环执行流程
  • 首先会判定"循环控制条件"是否为真, 如果为假直接跳到循环语句后面
  • 如果"循环控制条件"为真, 执行一次循环体, 然后再次判断"循环控制条件"是否为真, 为真继续执行循环体,为假跳出循环
  • 重复以上操作, 直到"循环控制条件"为假为止

#include <stdio.h>
int main(){
    int count = 4;
    // 1.判断循环控制条件是否为真,此时为假所以跳过循环语句
    while (count < 3) { 
        printf("发射子弹~哔哔哔哔\n"); 
        count++; 
    }
    // 2.执行循环语句后面的代码, 打印"循环执行完毕"
    printf("循环执行完毕\n");
}

#include <stdio.h>
int main(){
    int count = 0;
    // 1.判断循环控制条件是否为真,此时0 < 3为真
    // 4.再次判断循环控制条件是否为真,此时1 < 3为真
    // 7.再次判断循环控制条件是否为真,此时2 < 3为真
    // 10.再次判断循环控制条件是否为真,此时3 < 3为假, 跳过循环语句
    while (count < 3) { 
        // 2.执行循环体中的代码, 打印"发子弹"
        // 5.执行循环体中的代码, 打印"发子弹"
        // 8.执行循环体中的代码, 打印"发子弹"
        printf("发射子弹~哔哔哔哔\n"); 
        // 3.执行"能够让循环结束的语句" count = 1
        // 6.执行"能够让循环结束的语句" count = 2
        // 9.执行"能够让循环结束的语句" count = 3
        count++; 
    }
    // 11.执行循环语句后面的代码, 打印"循环执行完毕"
    printf("循环执行完毕\n");
}

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• while循环注意点
  • 任何数值都有真假性

#include <stdio.h>
int main(){
    while (1) { // 死循环
         printf("发射子弹~哔哔哔哔\n");
         // 没有能够让循环结束的语句
    }
}

• 当while后面只有一条语句时,while后面的大括号可以省略

#include <stdio.h>
int main(){
    while (1)  // 死循环
         printf("发射子弹~哔哔哔哔\n");
         // 没有能够让循环结束的语句
}

• 如果while省略了大括号, 那么后面不能定义变量

#include <stdio.h>
int main(){
    while (1)  // 死循环
         int num = 10; // 报错
         // 没有能够让循环结束的语句
}

• C语言中分号(;)也是一条语句, 称之为空语句

#include <stdio.h>
int main(){
    int count = 0;
    while (count < 3);{ // 死循环
       printf("发射子弹~哔哔哔哔\n"); 
       count++; 
    }
}

• 最简单的死循环

// 死循环一般在操作系统级别的应用程序会比较多, 日常开发中很少用
while (1);

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• while练习
  • 计算1 + 2 + 3 + ...n的和
  • 获取1～100之间 7的倍数的个数

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循环结构do while

• 格式:

do {
    循环体中的语句;
    能够让循环结束的语句;
    ....
} while (循环控制条件 );

• 示例

int count = 0;
do {
   printf("发射子弹~哔哔哔哔\n");
   count++;
}while(count < 10);

• do-while循环执行流程

  • 首先不管while中的条件是否成立, 都会执行一次"循环体"
  • 执行完一次循环体,接着再次判断while中的条件是否为真, 为真继续执行循环体,为假跳出循环
  • 重复以上操作, 直到"循环控制条件"为假为止

• 应用场景

  • 口令校验

#include<stdio.h>
int main()
{
    int num = -1;
    do{
        printf("请输入密码,验证您的身份\n");
        scanf("%d", &num);
    }while(123456 != num);
    printf("主人,您终于回来了\n");
}

• while和dowhile应用场景
  • 绝大多数情况下while和dowhile可以互换, 所以能用while就用while
  • 无论如何都需要先执行一次循环体的情况, 才使用dowhile
  • do while 曾一度提议废除，但是他在输入性检查方面还是有点用的

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循环结构for

• 格式:

for(初始化表达式；循环条件表达式；循环后的操作表达式) {
    循环体中的语句;
}

• 示例

for(int i = 0; i < 10; i++){
    printf("发射子弹~哔哔哔哔\n");
}

• for循环执行流程

  • 首先执行"初始化表达式"，而且在整个循环过程中,只会执行一次初始化表达式
  • 接着判断"循环条件表达式"是否为真，为真执行循环体中的语句
  • 循环体执行完毕后，接下来会执行"循环后的操作表达式"，然后再次判断条件是否为真,为真继续执行循环体,为假跳出循环
  • 重复上述过程，直到条件不成立就结束for循环

• for循环注意点:

  • 和while一模一样
  • 最简单的死循环for(;;);

• for和while应用场景

  • while能做的for都能做, 所以企业开发中能用for就用for, 因为for更为灵活
  • 而且对比while来说for更节约内存空间

int count = 0; // 初始化表达式
while (count < 10) { // 条件表达式
      printf("发射子弹~哔哔哔哔 %i\n", count);
      count++; // 循环后增量表达式
}
// 如果初始化表达式的值, 需要在循环之后使用, 那么就用while
printf("count = %i\n", count);

// 注意: 在for循环初始化表达式中定义的变量, 只能在for循环后面的{}中访问
// 所以: 如果初始化表达式的值, 不需要在循环之后使用, 那么就用for
// 因为如果初始化表达式的值, 在循环之后就不需要使用了 , 那么用while会导致性能问题
for (int count = 0; count < 10; count++) {
     printf("发射子弹~哔哔哔哔 %i\n", count);
}
//     printf("count = %i\n", count);

// 如果需要使用初始化表达式的值, 也可以将初始化表达式写到外面
int count = 0;
for (; count < 10; count++) {
     printf("发射子弹~哔哔哔哔\n", count);
}
printf("count = %i\n", count);

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