【C语言探索之旅】 第一部分第七课：循环语句

时间：2023-01-14 07:23:54

【C语言探索之旅】 第一部分第七课：循环语句

内容简介

1、课程大纲

2、第一部分第七课： 循环语句

3、第一部分第八课预告： 第一个C语言小游戏

课程大纲

我们的课程分为四大部分，每一个部分结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。

C语言编程基础知识

  • 什么是编程？

  • 工欲善其事，必先利其器

  • 你的第一个程序

  • 变量的世界

  • 运算那点事

  • 条件表达式

  • 循环语句

  • 实战：第一个C语言小游戏

  • 函数

  • 练习题

  • 习作：完善第一个C语言小游戏

C语言高级技术

  • 模块化编程

  • 进击的指针，C语言王牌

  • 数组

  • 字符串

  • 预处理

  • 创建你自己的变量类型

  • 文件读写

  • 动态分配

  • 实战：“悬挂小人”游戏

  • 安全的文本输入

  • 练习题

  • 习作：用自己的语言解释指针

用基于C语言的SDL库开发2D游戏

  • 安装SDL

  • 创建窗口和画布

  • 显示图像

  • 事件处理

  • 实战：“超级玛丽推箱子”游戏

  • 掌握时间的使用

  • 用SDL_ttf编辑文字

  • 用FMOD控制声音

  • 实战：可视化的声音谱线

  • 练习题

数据结构

  • 链表

  • 堆，栈和队列

  • 哈希表

  • 练习题

第一部分第七课：循环语句

上一课【条件表达式】很重要，这一课我们一起来学习同样很重要的【循环语句】，明天我们就来一起编写第一个C语言的小程序啦，激动不？那就快点把今天这课学完吧！

循环是什么呢？

简单地说：循环使你能够重复执行同样的指令

放轻松，这一课的内容比较简单，不像之前的【变量】和【条件表达式】那么难以消化，所以好好享受这一课，因为第二部分要开始难起来咯！

循环是什么

重复一次： 循环是一种结构，使指令可以被执行多次

与 条件语句/条件表达式 类似，循环语句也有几种形式，但是至终，目的仍然是一样的：多次执行同样的指令

我们一起来看C语言中常用的三种循环：

  1. while循环

  2. do...while循环

  3. for循环

这三种循环的基本原理都是一样的，如下图所示：

【C语言探索之旅】 第一部分第七课：循环语句

上图中，依次进行的是：

  1. 电脑从上到下执行各条指令，像往常一样

  2. 执行完最后一条命令，重新回到第一条命令，从上往下开始执行

  3. 如此周而复始

上图中存在的问题是：如果我们不停止循环，那么电脑是有能力一直执行下去的（我一路向北 离开有你的季节 方向盘周围 回转着我的后悔...）

是的，我们的电脑兄不像有些人，它是从来不抱怨的，叫它干什么就干什么，这也是我们喜欢它的原因

永不停止的循环有一个术语叫“死循环”，陷入死循环的电脑很容易卡机，这也是程序员经常抱怨的问题之一

怎么能够让循环停下来呢？

聪明的读者已经想到了：条件表达式

对了，上一课我们学了条件表达式，现在到它派上用场的时候了

事实上，我们创建循环语句的时候，总会给它一个条件，这个条件指明： 在条件为真时，才继续执行循环，否则停止

下面我么就来看看第一种循环： while循环

while循环

while循环的结构是这样的：

while (/* 条件 */)

{

   // 重复执行的指令

}

不难理解吧，while在英语中是“当...时”，所以就是说：当括号里的“条件”为真时，执行大括号里的指令，一旦条件变为假，不执行指令，while循环结束

用一个小程序来看一下吧，这个程序中，我们要让用户输入数字27，只有当用户输入的是27时，程序才会停止，否则会一直让用户输入数字（我懂的，我懂的，我很任性）：

#include <stdio.h>

int main(int agrc, char *argv[]){

int number = 0;



   while (number != 27)

   {

       printf("请输入 27 ! ");

       scanf("%d", &number);

   }

return 0;

}

运行程序，会如下显示：

请输入 27 ! 10
请输入 27 ! 17
请输入 27 ! 30
请输入 27 ! 27

接下来，我们用while循环来做一点更有意思的事情：让循环执行一定次数

int counter = 0;



while (counter< 10)

{

   printf("你好 !\n");

   counter++;

}

它会显示10次“你好!”，如下：

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

你好!

逻辑到底是怎么样的呢？

  1. counter初始值为0

  2. 我们的while循环的循环条件是 counter < 10，也就是说，只有在counter变量的值小于10的时候，才会执行循环体（大括号里）的指令： 打印“你好!”

  3. 因为初始counter是0,循环条件为真，所以执行printf，显示“你好!”

  4. 在循环体中，我们将counter的值加1

  5. 第二次判断条件的时候，counter的值已经是1了，但还是满足counter < 10这个条件，因此再次显示“你好!”

  6. 如此这般，一直到counter的值变为10，不满足counter < 10这个条件了，while循环才结束，所以一共打印了十个“你好!”

为了加深理解，我们再来写一个小程序，这次我们让while循环每次输出变量的值：

int counter= 0;



while (counter< 10)

{

   printf("变量的值是 %d\n", counter);

   counter++;

}

执行程序，显示如下：

变量的值是 0

变量的值是 1

变量的值是 2

变量的值是 3

变量的值是 4

变量的值是 5

变量的值是 6

变量的值是 7

变量的值是 8

变量的值是 9

do...while循环

这种类型和while循环非常类似，不过比较少用到

与while循环唯一的不同点就是循环条件的位置，while循环中循环条件是在一开始，而do...while循环中是在最后：

int counter = 0;



do

{

   printf("你好 !\n");

   counter++;

} while (counter < 10);

这样的不同改变了什么呢？

很简单，while循环可能会一次也不执行循环体（大括号里）的指令，假如条件一开始就不满足；而do...while循环是先执行循环体的指令，再做条件判断，所以do...while的指令至少会被执行一次

如果我们将do...while循环中的变量counter初始化为40，那么do...while会显示一次“你好!”，对于while循环，如果counter初始为40，那么一次也不会显示“你好!”

for循环

理论上，for循环可以实现我们想要的任何类型循环

之前已经说过，for循环就是另一种形式而已

之前while循环的例子：

int counter = 0;



while (counter < 10)

{

   printf("你好 !\n");

   counter++;

}

以上的代码，我么可以写一个for循环的版本，它们做的是同样的事情：

int counter;



for (counter = 0 ; counter < 10 ; counter++)

{

   printf("你好 !\n");

}

这两个循环都会显示十次“你好!”

for循环和while循环有什么区别呢？

  1. for循环的例子中，counter变量并没有在声明的时候初始化

  2. 在for后面的括号中，有更多的东西（下面我们会详述）

  3. 在循环体（大括号里的内容）中，没有counter++这个指令

我们最感兴趣的是for后面的括号中的内容，因为那也是for循环吸引人的地方

可以看到括号中有三条指令，用分号（；）分隔：

  1. 第一条指令用于初始化：在我们的情况，我们将counter的值初始化为0

  2. 第二条指令用于规定条件：和while循环一样，这个条件用于判断循环是否继续执行，当这个条件为真时，for循环才会继续

  3. 第三条指令用于做自增：这条指令是在循环体中的指令执行完后才执行的，用于更新变量的值；大多数情况下我们是做自增，当然我们也可以做自减（counter--）或者减少任意值（counter-=2） (关于自增和自减，请回去看之前的运算符那一课)

因此，for循环的逻辑是这样的：

  1. 括号里的第一句指令用于初始化变量，只会执行一次，之后不再执行

  2. 对括号里的第二句指令做判断，如果条件为真，则执行循环体（大括号里）的指令，如果为假，则不执行循环体，for循环结束

  3. 执行完循环体里的指令，接着执行括号里的第三句指令，用于更新变量的值

  4. 再次对括号里的第二句指令做判断，如果条件为真，则执行循环体（大括号里）的指令，如果为假，则不执行循环体，for循环结束

  5. 如此周而复始，注意，括号里的第一句指令只会执行一次，之后就用不上了

简单说来，for循环浓缩了很多内容在for后面的括号里

一定要熟练掌握for循环，因为以后会很常用

总结

  1. 循环使你能够重复执行一系列指令

  2. 有好几种循环：while，do...while，for ；依场景不同，选择某个循环会更适合

  3. for循环可能是使用最频繁的循环语句了，在里面我们经常会做变量的增减

第一部分第八课预告：第一个C语言小游戏

今天的课就到这里，一起加油咯。

下一次我们学习第八课，来编写我们的第一个C语言小游戏吧！



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