【c语言】循环语句

一、while循环

我们首先来探讨最简单的while语句。while语句的语法与if语句十分相似。它的使用方法如下：

while(表达式)

语句；(如果有多条语句，可以使用大括号括起来)

1.while与if对比

接下来我们写一段代码将两者进行对比：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	if (a == 0)
	{
		printf("hehe\n");
	}
	return 0;
}

运行结果：

当a满足if条件时，输出hehe。接下来将if改为while：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	while (a == 0)
	{
		printf("hehe\n");
	}
	return 0;
}

运行结果：

可以看到，程序无限输出hehe。这是因为无论循环多少次，while中的判断语句恒为真。

2.while的执行流程

所以，while循环的逻辑是：首先计算表达式，如果表达式的值为0（假），循环直接结束；如果表达式的值为非0（真），则执行之后的语句。一次执行结束后，再次判断表达式的值，循环往复。如果某次表达式的值为0，则退出循环。

while循环流程图：

接下来让我们练练手，写一个程序循环输出1~10：

#include <stdio.h>

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

程序首先定义变量i的值为1，i小于等于10，进入循环，每次打印值后，i自增1。直到i的值超过10，循环结束。这样就在屏幕上打印出了1~10。

二、do--while循环

do--while循环的执行流程与while循环相似，但使用场景较少。它的语法如下：

do

语句；（如果有多条语句，可以用大括号括起来）

while（表达式）；

1.do--while的执行流程

do--while语句的逻辑是：先执行语句，当语句全部执行完毕后，进行while后的表达式判断，如果为假，则程序顺序进行；如果为真，则再次执行语句，循环往复，直到某次表达式为假，则退出循环。

它的执行流程图：

我们将之前的打印1~10改写为do--while的形式：

#include <stdio.h>

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

三、for循环

for循环是三种循环中逻辑最复杂的，也是使用频率最高的。它的语法如下：

for（表达式1；表达式2；表达式3）

语句；（如果有多条语句，可以用大括号括起来）

1.for循环的执行流程

for循环的逻辑是：首先执行表达式1，一般情况下，它用来初始化局部变量。之后执行表达式2，如果表达式2为真，则执行之后的语句。所以表达式2通常做逻辑判断。当语句执行结束后，再执行表达式3，执行结束后重新执行表达式2判断，以此循环往复。所以表达式3通常用作调整循环变量。这里需要注意：整个for循环过程中，表达式1只会执行一次。每次循环结束后，都会执行表达式3。当然，某些情况下也可以不写表达式，直接用分号隔开。

它的执行流程图如下：

接下来我们将1~10的打印改写为for循环形式：

#include <stdio.h>

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

2.for循环与while循环的对比

for循环与while循环都是比较常见的。实际上while循环也具有初始化，判断，调整三个部分，只不过相对于while循环，for循环的这三部分更加集中。接下来我们将两者进行对比：

不难看出，虽然for循环较难理解，但是对这三种控制的集中性很高。而while循环的初始化和调整部分较为分散，在这方面显然for循环更优。

四、循环中的break语句和continue语句

当我们的循环执行到一定次数时，可能需要提前终止循环，这样我们就需要使用break或者continue语句。break语句的作用是永久终止循环，只要在循环中执行了break语句，那么就会直接跳出循环语句，执行之后的语句。而continue的作用是结束本次循环，从下次循环开始进行。

我们以while循环为例：

#include <stdio.h>

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

当i的值为5时，使用break跳出循环。所以输出结果是：

接下来试一试continue的效果：

#include <stdio.h>

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

程序的运行结果：

、

可以看到，程序陷入了死循环。因为当i的值为5时，会结束本次循环，而i就始终无法自增，也就是说i的值一直为5，一直重新循环。

接下来，我们将continue使用在for语句当中看看效果。

#include <stdio.h>

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

运行结果：

这次循环终止了，并且没有输出5。这是因为for循环和while循环使用continue的逻辑略有不同。在while循环中，continue结束本次循环后，对变量i的调整也会一并跳过，但是在for循环中，结束本次循环之后会执行表达式3，就达到了改变变量i的效果，下一次循环时i的值不再为5。

以下是三种循环语句使用break和continue的执行流程图：

五、循环的嵌套

某些复杂的情况下，为了解决问题，循环也可以嵌套使用。我们写一个程序用来打印100~200之间的素数：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    //循环产⽣100~200的数字
    for(i=100; i<=200; i++)
    {
        //判断i是否为素数
        //循环产⽣2~i-1之间的数字
        int j = 0;
        int flag = 1;//假设i是素数
        for(j=2; j<i; j++)
        {
            if(i % j == 0)
            {
                flag = 0;
                break;
            }
        }
        if(flag == 1)
            printf("%d ", i);
    }
 return 0;
}

使用两层嵌套，外层用来产生100~200的数字，而内层用来判断每个数字是否为素数，如果是，则输出该数。