分析C语言中常见的三种循环语句

时间：2022-10-28 09:58:53


目录

​​（一）引言​​

​​（二）利用while语句实现的循环​​

​​（三）利用do…while语句实现的循环​​

​​（四）while语句和do…while语句对比            ​​

​​（五）利用for语句实现的循环​​

​​（六）如何选择循环​​

（一）引言

       在c语言的学习中，我们会学习到循环结构的程序设计，对于循环结构我们常见的有while循环语句、do…while循环语句和for循环语句这三种，当然我们或许还会见到if和goto搭配使用的循环语句。这里我们就简单提一下后者这种语句。

首先，goto我们能从表面知道是“去到”这样的意思，其实我们可以简单的理解为“返回”。下面我们来看一组代码：

#include<stdio.h>
main(void)
{    int i,sum=0;
     i=1;
loop:if(i<=100)
    {sum+=i;
    i++;
    goto loop;
    }
printf("%d\n",sum);
}

 上述代码是简单的求和程序，i的初始值为1，在if条件下，完成求和，当完成循环变量增值这一步之后，若i的值仍然满足i<=100时，则继续执行循环体，直到不再满足条件时，程序运行结束。（loop在if与goto构成的循环中起到语句标号的作用）。值得一提的是，该类型循环语句属于无条件转移语句，但是为什么我们还要学习另外的三种语句呢？原因是因为语句标号的条件和goto语句的不方便性：

  1. 不能用整数作为语句标号；
  2. 只能出现在goto函数当中，且唯一；
  3. 标号只能加在可执行语句前面；
  4. 限制使用goto语句（尽量不用），goto语句在一个程序中使用多次必然会使人眼花缭乱。

下面这段代码可以作为了解，感受一下if与goto构成的循环语句。

#include<stdio.h>
main()
{    int number,sum=0;
read_loop:scanf("%d",&number);
        if(!number)goto print_sum;
        sum+=number；
        goto read_loop;
print_sum:printf("The total sum is %d\n",sum);
}

当然，也不能全否定goto语句，在某些特定情况下，使用goto语句还是非常方便的。下面就说一下C语言中常用的三种循环语句。

（二）利用while语句实现的循环

while语句循环的一般形式：while(expression)

                                                    statement;

statement部分可以是简单语句，也可以是花括号括起来的复合语句。

分析C语言中常见的三种循环语句

如果表达式为真（简单地说就是非零），执行语句部分一次，然后判断表达式。在表达式假（0）之前，循环的判断和执行将会一直重复。而每次循环都被成为一次迭代。

while语句循环的终止

在构建while语句中，有一个非常重要的一点，那就是保证测试值有变化，表达式最终要为假。否则，循环将会一直进行下去。例如下面这段程序：

index=1;
while(index<5);
    printf("Good morning!\n");

上述程序段的运行结果是：出现无限个Good morning！。那么原因是什么呢?没错，就是因为在循环中index的值从未发生改变（一直是1）。我们简单的对上述代码进行修改如下：

index=1;
while(--index<5)
    printf("Good morning!\n");

第二段代码虽然改变了index的值，但是与第一段代码相比，并没有多大的改进，但是至少当此段代码在index减少到其类型可容纳的最小负值并变成最大正值时终止循环。

说明：

  • 循环体可能一次也不执行
  • 循环体可为任意类型语句
  • 下列情况退出while循环：<1>条件表达式不成立（为零）
  • <2>循环体内遇到break，return，goto
  • 无限循环while（l）

                           循环体；//进入死循环 

注意：使用while时，要牢记一点，只有在测试条件后的单独语句（简单语句或者复合语句）才是循环语句。

（三）利用do…while语句实现的循环

do…while语句循环的一般形式：do

                                                      statement

                                                  while（expresssion）；

分析C语言中常见的三种循环语句

do while语句是一种出口条件循环，即在执行完循环体后才根据测试条件决定是否再次执行环。 do while循环在执行完循环体后才执行测试条件，所以至少执行循环体一次；该类循环适用于那些至少要迭代一次的循环。比如：输入我们在登陆账号输入密码的环节。

（四）while语句和do…while语句对比            

分析C语言中常见的三种循环语句

分析C语言中常见的三种循环语句

  • 结论：当while后面的表达式的第一次的值为“真”时，两种循环得到的结果相同；否则，

             两者结果不相同（指两者具有相同的循环体的情况）。

（五）利用for语句实现的循环

for语句的一般形式：for（initialize；test；update）statement

在test为假或0之前，重复执行statement部分。

示例：

for (initialize; test; update)
    printf("%d%d\n",n,2*n+1);

 

分析C语言中常见的三种循环语句

 注意：for语句中的三个语句需要用";"分隔开。initialize表达式在执行for语句之前只执行一次；然后对test表达式求值，如果表达式为真，则执行循环一次，接着对update表达式进行求值，并再次检验test表达式。for语句可能一次都不执行。

for语句和while语句的转换：

  • 可以改写为while语句如下：

for（initialize；test；update）statement可以改写为while语句如下：

initialize；

while test；

{

statement

update

}

二者无条件

（六）如何选择循环

首先，需要确定选择出口条件循环还是入口条件循环。一般而言，入口条件循环使用的比较多，理由如下：

  • 一般原则是在执行循环之前进行测试条件比较好；
  • 测试放在循环开头，使程序的可读性更高；
  • 在许多应用中，要求在一开始不满足测试条件时就直接跳过整个循环。

一般而言，当循环涉及初始化和变量更新时，用for循环比较合适，而其它情况下使用while循环更合适。另外，涉及索引计数的循环，用for循环更为合适。

参考文献：C Primer Plus——作者：Stephen Prata

                  C程序设计（第五版）——作者：谭浩强

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