从零开始探索C语言（四）----循环

1. C 循环

有的时候，我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是按顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

1.1 while 循环

只要给定的条件为真，C 语言中的 while 循环语句会重复执行一个目标语句。

C 语言中 while 循环的语法：

while(condition)
{
   statement(s);
}
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在这里，statement(s) 可以是一个单独的语句，也可以是几个语句组成的代码块。

condition 可以是任意的表达式，当为任意非零值时都为 true。当条件为 true 时执行循环。 当条件为 false 时，退出循环，程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* while 循环执行 */
   while( a < 20 )
   {
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
   }
 
   return 0;
}
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1.2 for 循环

C 语言中 for 循环的语法：

for ( init; condition; increment )
{
   statement(s);
}
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下面是 for 循环的控制流：

1. init 会首先被执行，且只会执行一次。这一步允许声明并初始化任何循环控制变量。也可以不在这里写任何语句，只要有一个分号出现即可。
2. 接下来，会判断 condition。如果为真，则执行循环主体。如果为假，则不执行循环主体，且控制流会跳转到紧接着 for 循环的下一条语句。
3. 在执行完 for 循环主体后，控制流会跳回上面的 increment 语句。该语句允许更新循环控制变量。该语句可以留空，只要在条件后有一个分号出现即可。
4. 条件再次被判断。如果为真，则执行循环，这个过程会不断重复（循环主体，然后增加步值，再然后重新判断条件）。在条件变为假时，for 循环终止。

#include 
 
int main ()
{
   /* for 循环执行 */
   for( int a = 10; a < 20; a = a + 1 )
   {
      printf("a 的值： %d\n", a);
   }
 
   return 0;
}
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如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。

实例

#include 
 
int main ()
{
   for( ; ; )
   {
      printf("该循环会永远执行下去！\n");
   }
   return 0;
}
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当条件表达式不存在时，它被假设为真。您也可以设置一个初始值和增量表达式，但是一般情况下，C 程序员偏向于使用 for(;;) 结构来表示一个无限循环。

注意：可以按 Ctrl + C 键终止一个无限循环。

1.3 do…

while 循环
C 语言中 do…while 循环的语法：

do
{
   statement(s);

}while( condition );
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请注意，条件表达式出现在循环的尾部，所以循环中的 statement(s) 会在条件被测试之前至少执行一次。

如果条件为真，控制流会跳转回上面的 do，然后重新执行循环中的 statement(s)。这个过程会不断重复，直到给定条件变为假为止。

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* do 循环执行，在条件被测试之前至少执行一次 */
   do
   {
       printf("a 的值： %d\n", a);
       a = a + 1;
   }while( a < 20 );
 
   return 0;
}
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1.4 嵌套循环

C 语言允许在一个循环内使用另一个循环，下面演示几个实例来说明这个概念:
C 语言中 嵌套 for 循环 语句的语法：

for (initialization; condition; increment/decrement)
{
    statement(s);
    for (initialization; condition; increment/decrement)
    {
        statement(s);
        ... ... ...
    }
    ... ... ...
}
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如以下示例：

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int i, j;
   
   for(i=2; i<100; i++) {
      for(j=2; j <= (i/j); j++)
        if(!(i%j)) break; // 如果找到，则不是质数
      if(j > (i/j)) printf("%d 是质数\n", i);
   }
 
   return 0;
}
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C 语言中 嵌套 while 循环 语句的语法：

while (condition1)
{
    statement(s);
    while (condition2)
    {
        statement(s);
        ... ... ...
    }
    ... ... ...
}
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如以下示例：

#include 
int main()
{
    int i=1,j;
    while (i <= 5)
    {
        j=1;
        while (j <= i )
        {
            printf("%d ",j);
            j++;
        }
        printf("\n");
        i++;
    }
    return 0;
}
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C 语言中 嵌套 do…while 循环 语句的语法：

do
{
    statement(s);
    do
    {
        statement(s);
        ... ... ...
    }while (condition2);
    ... ... ...
}while (condition1);
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如以下示例：

#include 
int main()
{
    int i=1,j;
    do
    {
        j=1;
        do
        {
            printf("*");
            j++;
        }while(j <= i);
        i++;
        printf("\n");
    }while(i <= 5);
    return 0;
}
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关于嵌套循环有一点值得注意，可以在任何类型的循环内嵌套其他任何类型的循环。比如，一个 for 循环可以嵌套在一个 while 循环内，反之亦然。

2. 循环控制语句

2.1 break 语句

C 语言中 break 语句有以下两种用法：

1. 当 break 语句出现在一个循环内时，循环会立即终止，且程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

2. 它可用于终止 switch 语句中的一个 case。

如果使用的是嵌套循环（即一个循环内嵌套另一个循环），break 语句会停止执行最内层的循环，然后开始执行该块之后的下一行代码。

C 语言中 break 语句的语法：

break;
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实例：

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* while 循环执行 */
   while( a < 20 )
   {
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
      if( a > 15)
      {
         /* 使用 break 语句终止循环 */
          break;
      }
   }
 
   return 0;
}
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2.2 continue 语句

C 语言中的 continue 语句有点像 break 语句。但它不是强制终止，continue 会跳过当前循环中的代码，强迫开始下一次循环。

对于 for 循环，continue 语句执行后自增语句仍然会执行。对于 while 和 do…while 循环，continue 语句重新执行条件判断语句。

C 语言中 continue 语句的语法：

continue;
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示例：

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* do 循环执行 */
   do
   {
      if( a == 15)
      {
         /* 跳过迭代 */
         a = a + 1;
         continue;
      }
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
     
   }while( a < 20 );
 
   return 0;
}
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2.3 goto 语句

C 语言中的 goto 语句允许把控制无条件转移到同一函数内的被标记的语句。

注意：在任何编程语言中，都不建议使用 goto 语句。因为它使得程序的控制流难以跟踪，使程序难以理解和难以修改。任何使用 goto 语句的程序可以改写成不需要使用 goto 语句的写法。

语法
C 语言中 goto 语句的语法：

goto label;
..
.
label: statement;
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在这里，label 可以是任何除 C 关键字以外的纯文本，它可以设置在 C 程序中 goto 语句的前面或者后面。

#include 
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;
 
   /* do 循环执行 */
   LOOP:do
   {
      if( a == 15)
      {
         /* 跳过迭代 */
         a = a + 1;
         goto LOOP;
      }
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
     
   }while( a < 20 );
 
   return 0;
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