C++ 循环详解与示例

在C++编程中，循环（Loop）是一种重要的控制结构，用于多次执行相同或相似的代码块，从而实现重复性的任务和操作。本文将介绍C++中常见的几种循环结构、它们的用法及示例，帮助您全面掌握循环的应用和实现。

1. while 循环

while 循环在每次迭代前检查条件是否为真，如果为真则执行循环体内的语句。

#include <iostream>

int main() {
    int count = 1;
    
    while (count <= 5) {
        std::cout << "Count: " << count << std::endl;
        count++;
    }
    
    return 0;
}

解析：

循环条件: count <= 5，每次迭代前检查 count 是否小于等于 5。
循环体: 执行 std::cout 输出当前的 count 值，然后将 count 自增。

2. do-while 循环

do-while 循环先执行一次循环体，然后检查条件是否为真，如果为真则继续执行循环。

#include <iostream>

int main() {
    int count = 1;
    
    do {
        std::cout << "Count: " << count << std::endl;
        count++;
    } while (count <= 5);
    
    return 0;
}

解析：

循环体: 首先执行 std::cout 输出当前的 count 值，然后将 count 自增。
循环条件: count <= 5，在每次迭代后检查 count 是否小于等于 5，如果是则继续执行。

3. for 循环

for 循环提供了一种简洁的方式来迭代执行代码，它包含初始化语句、循环条件和迭代表达式。

#include <iostream>

int main() {
    for (int count = 1; count <= 5; count++) {
        std::cout << "Count: " << count << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

解析：

初始化语句: int count = 1，在进入循环之前初始化 count 变量。
循环条件: count <= 5，在每次迭代前检查 count 是否小于等于 5。
迭代表达式: count++，在每次循环结束后增加 count 的值。

4. 嵌套循环

在C++中，可以在循环内部再嵌套一个或多个循环，以实现更复杂的控制流和逻辑。

#include <iostream>

int main() {
    for (int i = 1; i <= 3; i++) {
        for (int j = 1; j <= 3; j++) {
            std::cout << "i: " << i << ", j: " << j << std::endl;
        }
    }
    
    return 0;
}

解析：

外部循环 for (int i = 1; i <= 3; i++) 控制变量 i 的值从 1 到 3。
内部循环 for (int j = 1; j <= 3; j++) 控制变量 j 的值从 1 到 3，在每个外部循环的迭代中都执行一次。

5. 循环控制语句

在循环中，还可以使用控制语句来控制循环的执行流程，例如 break、continue 和 goto。

示例：

break: 提前终止循环执行。

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) {
        break;  // 当 i 等于 3 时跳出循环
    }
    std::cout << "i: " << i << std::endl;
}

continue: 跳过当前迭代，继续执行下一次迭代。

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) {
        continue;  // 当 i 等于 3 时跳过本次迭代
    }
    std::cout << "i: " << i << std::endl;
}

goto: 跳转到程序中的标签位置。

int i = 1;
loop:   // 标签
if (i <= 5) {
    std::cout << "i: " << i << std::endl;
    i++;
    goto loop;  // 跳转到标签 loop 处继续执行
}

6. 循环的选择

在选择使用哪种循环结构时，通常要根据具体的需求和代码逻辑来决定：

使用 while 循环当你需要根据条件反复执行某段代码。
使用 for 循环当你需要一个简洁的循环控制结构，特别是当迭代次数已知。
使用 do-while 循环当你需要至少执行一次循环体，然后根据条件反复执行。
使用嵌套循环处理多维数据或需要执行复杂的迭代逻辑。

结语

通过本文的介绍，您应该已经掌握了C++中常见的几种循环结构及其应用场景。循环是编程中的重要工具，能够帮助我们有效地处理重复性任务和数据。在实际应用中，根据具体需求选择合适的循环结构，并结合控制语句进行灵活运用，可以提高代码的清晰度和执行效率。希望本文能够对您在C++编程中的循环应用有所帮助。

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