C - 循环

循环是一种编程结构，表示由一个或多个语句组成的程序块，这些语句会重复执行指定的次数，或直到达到某个条件为止。

重复性任务在编程中很常见，而循环对于节省时间和减少错误至关重要。在C 语言编程中，提供了关键字 while、dowhile 和 for 来实现循环。

循环结构是任何处理逻辑的重要组成部分，因为它们有助于反复执行相同的过程。C 语言程序员应该熟悉循环结构的实现和控制。

编程语言提供了各种控制结构，允许更复杂的执行路径。循环语句允许我们多次执行一个或一组语句。

C 循环语句流程图

下面给出了适用于任何编程语言的循环语句的通用流程图 -

C 程序中的语句始终以自上而下的方式执行。如果我们要求编译器返回到之前的任何步骤，则构成一个循环。

示例:C 中的循环

为了理解程序中循环的必要性，请考虑以下代码片段 -

#include <stdio.h>
int main (){

   // 局部变量定义
   int a = 1;
   
   printf("a: %d
", a);
   a++;
   
   printf("a: %d
", a);
   a++;
   
   printf("a: %d
", a);
   a++;
   
   printf("a: %d
", a);
   a++;
   
   printf("a: %d
", a);
 
   return 0;
}

输出

运行此代码后，您将获得以下输出 -

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

该程序打印"a"的值，并将其值递增。这两个步骤重复多次。如果您需要将"a"的值从 1 打印到 100，则无需在代码中手动重复这些步骤。我们可以让编译器重复执行打印和递增这两个步骤，直到达到 100。

示例:在 C 语言中使用 While 循环

您可以使用 for、while 或 do-while 结构来重复循环。以下程序展示了如何使用 C 语言中的"while"循环打印 100 个"a"的值 -

#include <stdio.h>

int main () {

   // 局部变量定义
   int a = 1;

   while (a <= 100){
      printf("a: %d
", a);
      a++;
   }

   return 0;
}

输出

运行此代码并检查输出 -

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
.....
.....
a: 98
a: 99
a: 100

如果某个步骤基于任何条件将程序流重定向到任何先前的步骤，则该循环为条件循环。一旦控制条件变为假，重复将立即停止。如果重定向没有任何条件，则为无限循环，因为代码块会永远重复执行。

C 循环的组成部分

要构成循环，以下元素是必需的 -

• 循环语句(while、dowhile 或 for)
• 循环块
• 循环条件

循环通常有两种类型 -

C 语言中的计数循环

如果循环被设计为重复一定次数，则它为计数循环。在 C 语言中，for 循环就是计数循环的一个例子。

C 语言中的条件循环

如果循环被设计为重复执行直到条件成立，则它就是条件循环。while 和 dowhile 结构可帮助您构建条件循环。

C 语言中的循环语句

C 语言编程提供了以下类型的循环来处理循环需求 -

上述每种循环类型都必须根据具体情况选择合适的循环。我们将在后续章节中详细学习这些循环类型。

C 语言中的循环控制语句

循环控制语句会改变程序的正常执行顺序。当执行离开某个作用域时，所有在该作用域内创建的自动对象都将被销毁。

C 支持以下控制语句 −

break 和 continue 语句的作用截然不同。如果 goto 语句使程序跳转到后面的语句，则它充当跳转语句。如果 goto 语句将程序重定向到前面的语句，则它形成一个循环。

C 语言中的无限循环

如果条件永不为假，则循环变为无限循环。无限循环是指由于没有终止条件、终止条件永远不满足或循环被指示从头开始而无限重复的循环。

虽然程序员有可能故意使用无限循环，但这通常是新手程序员常犯的错误。

示例:C 语言中的无限循环

for 循环传统上用于创建无限循环。由于构成"for"循环的三个表达式都不是必需的，因此可以通过将条件表达式留空来创建无限循环。

#include <stdio.h>
 
int main (){

   for( ; ; ){
      printf("This loop will run forever. 
");
   }

   return 0;
}

输出

通过运行此代码，您将获得一个无限循环，该循环将永远打印同一行。

This loop will run forever.
This loop will run forever.
........
........
This loop will run forever.

当条件表达式不存在时，假定其为真。您可能有一个初始化和增量表达式，但 C 程序员更常用 for(;;) 结构来表示无限循环。

注意 − 您可以通过按"Ctrl + C"键来终止无限循环。