C - 循环

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循环是一种编程结构，它表示一个或多个语句块，这些语句块被重复执行指定的次数，或者直到达到某个条件。

重复性任务在编程中很常见，循环对于节省时间和最大程度地减少错误至关重要。在C 编程中，提供了while、do–while和for关键字来实现循环。

循环结构是任何处理逻辑的重要组成部分，因为它们有助于反复执行相同的过程。C 程序员应该熟悉循环结构的实现和控制。

编程语言提供各种控制结构，允许更复杂的执行路径。循环语句允许我们多次执行一个语句或一组语句。

C 循环语句的流程图

下面是循环语句的一般流程图，适用于任何编程语言：

C 程序中的语句总是自上而下执行。如果我们要求编译器返回到任何先前的步骤，则构成一个循环。

示例：C 语言中的循环

要了解程序中循环的必要性，请考虑以下代码片段：

#include <stdio.h>
int main (){

   // local variable definition
   int a = 1;
   
   printf("a: %d\n", a);
   a++;
   
   printf("a: %d\n", a);
   a++;
   
   printf("a: %d\n", a);
   a++;
   
   printf("a: %d\n", a);
   a++;
   
   printf("a: %d\n", a);
 
   return 0;
}

输出

运行此代码后，您将获得以下输出：

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

程序打印“a”的值，并递增其值。这两个步骤重复多次。如果您需要打印“a”从 1 到 100 的值，则不希望在代码中手动重复这些步骤。相反，我们可以要求编译器重复执行打印和递增这两个步骤，直到它达到 100。

示例：在 C 语言中使用 While 循环

您可以使用for、while或do-while结构来重复循环。以下程序显示了如何使用 C 语言中的“while”循环打印 100 个“a”的值：

#include <stdio.h>

int main () {

   // local variable definition
   int a = 1;

   while (a <= 100){
      printf("a: %d\n", a);
      a++;
   }

   return 0;
}

输出

运行此代码并检查输出：

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
.....
.....
a: 98
a: 99
a: 100

如果一个步骤根据任何条件将程序流重定向到任何先前的步骤，则该循环是条件循环。一旦控制条件变为假，重复将停止。如果在没有任何条件的情况下进行重定向，则它是一个无限循环，因为代码块会永远重复。

C 循环的组成部分

要构成一个循环，需要以下元素：

循环语句（while、do–while或for）
循环块
循环条件

循环通常有两种类型：

C 语言中的计数循环

如果循环被设计为重复一定次数，则它是一个计数循环。在 C 语言中，for循环是计数循环的一个示例。

C 语言中的条件循环

如果循环被设计为重复直到某个条件为真，则它是一个条件循环。while和do–while结构帮助您形成条件循环。

C 语言中的循环语句

C 编程提供了以下类型的循环来处理循环需求：

序号	循环类型和描述
1	while 循环在给定条件为真的情况下重复一个语句或一组语句。它在执行循环体之前测试条件。
2	for 循环多次执行一系列语句，并缩写管理循环变量的代码。
3	do-while 循环它更像一个 while 语句，除了它在循环体结束时测试条件。
4	嵌套循环您可以在任何其他while、for或do-while循环内使用一个或多个循环。

根据给定情况，必须使用上述每种循环类型。我们将在后续章节中详细了解这些循环类型。

C 语言中的循环控制语句

循环控制语句改变执行的正常顺序。当执行离开作用域时，在该作用域中创建的所有自动对象都会被销毁。

C 支持以下控制语句：

序号	控制语句和描述
1	break 语句终止循环或switch语句，并将执行转移到循环或 switch 后面的语句。
2	continue 语句导致循环跳过其主体剩余部分，并在重新迭代之前立即重新测试其条件。
3	goto 语句将控制转移到带标签的语句。

序号

控制语句和描述

break 语句

终止循环或switch语句，并将执行转移到循环或 switch 后面的语句。

continue 语句

导致循环跳过其主体剩余部分，并在重新迭代之前立即重新测试其条件。

goto 语句

将控制转移到带标签的语句。

break和continue语句具有相反的目的。goto语句充当跳转语句，如果它导致程序跳转到后面的语句。如果goto语句将程序重定向到前面的语句，则它构成一个循环。

C 语言中的无限循环

如果条件永远不会变为假，则循环将变为无限循环。无限循环是一个无限重复的循环，因为它没有终止条件，或者永远不会满足终止条件，或者循环被指示从开头重新开始。

尽管程序员可以有意使用无限循环，但它们通常是新程序员犯的错误。

示例：C 语言中的无限循环

for循环传统上用于创建无限循环。由于构成“for”循环的三个表达式都不需要，因此您可以通过将条件表达式留空来创建一个无限循环。

#include <stdio.h>
 
int main (){

   for( ; ; ){
      printf("This loop will run forever. \n");
   }

   return 0;
}

输出

通过运行此代码，您将获得一个无限循环，它将永远重复打印同一行。

This loop will run forever.
This loop will run forever.
........
........
This loop will run forever.

当条件表达式不存在时，它被假定为真。您可能有一个初始化和增量表达式，但 C 程序员更常使用for(;;)结构来表示无限循环。

注意 - 您可以通过按下“Ctrl + C”键来终止无限循环。

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