C语言--各种循环详解(超详细)

一.为什么要学习C语言循环呢?

在C语言之中,运用好循环语句就是拥有了一个强大的武器,它可以帮助你完成许多工作.

有的时候，我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是按顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

二.循环语句都有哪些呢?

if-else   for   switch -case   do-while  while 这些都是很常见的,我们可以运用它们做很多事情!

除了这些还有 goto语句 continue;

三.接下来正文开始

1.if--else的使用与介绍

可以简单理解为 

if(关系表达式){

                语句体1;

        }

        else{

                语句体2;

         }

       简单理解为  ->                        if  如果(你喜欢C语言)------(你可以做某事)

                                                         else  否则---->(你可以做某事)

用来做一个判断:

我们做一个例子,用来理解;

以下实例判断用户输入的整数是奇数还是偶数.
 

#include <stdio.h>

int main()

{

int number;

printf("请输入一个整数: ");

scanf("%d", &number);

// 判断这个数除以 2 的余数

if(number % 2 == 0)

        printf("%d 是偶数。", number);

else

        printf("%d 是奇数。", number);

return 0;

}

在这里if--else的作用就是用来做一个判断,如果number % 2 == 0成立,那么他就是偶数,反之则是奇数.

1.2在 if else 语句中， else 可以与另⼀个 if 语句连⽤，构成多重判断。

if...else if...(else)语句:
⽐如：要求输⼊⼀个整数，判断输⼊的整数是0，还是正数或者负数。请看如下代码

#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
if(num == 0)
        printf("输⼊的数字是0\n");
else if(num > 0) //这⾥的if 相当于嵌套在els语句中，形成了嵌套结构
        printf("输⼊的数字是正数\n");
else
        printf("输⼊的数字是负数\n");
return 0;
}

通过if--else的连用来构成判断 ;

除了这些,我们还要注意一些问题-->如果有多个 if 和 else ，可以记住这样⼀条规则， else 总是跟最接近的 if 匹配。

2.switch的使用与介绍

除了 if 语句外，C语⾔还提供了 switch 语句来实现分⽀结构。
switch 语句是⼀种特殊形式的 if...else 结构，⽤于判断条件有多个结果的情况。它把多重
的 else if 改成更易⽤、可读性更好的形式。

我们可以理解为:

switch(表达式)
{
    case 常量表达式1:语句1;
    case 常量表达式2:语句2;
    ...
    default:语句n+1;
}

意思是先计算表达式的值，再逐个和 case 后的常量表达式比较，若不等则继续往下比较，若一直不等，则执行 default 后的语句；若等于某一个常量表达式，则从这个表达式后的语句开始执行，并执行后面所有 case 后的语句。

与 if 语句的不同：if 语句中若判断为真则只执行这个判断后的语句，执行完就跳出 if 语句，不会执行其他 if 语句；而 switch 语句不会在执行判断为真后的语句之后跳出循环，而是继续执行后面所有 case 语句。在每一 case 语句之后增加 break 语句，使每一次执行之后均可跳出 switch 语句，从而避免输出不应有的结果。

同样我们来举一个例子:

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   char grade = 'B';
//这里可以用scanf来输入
 
   switch(grade)
   {
   case 'A' :
      printf("很棒！\n" );
      break;
   case 'B' :
   case 'C' :
      printf("做得好\n" );
      break;
   case 'D' :
      printf("您通过了\n" );
      break;
   case 'F' :
      printf("最好再试一下\n" );
      break;
   default :
      printf("无效的成绩\n" );
   }
   printf("您的成绩是 %c\n", grade );
 
   return 0;
}

以上的代码通过字符来进行选择:

我们也可以使用数字来判别:

输⼊⼀个1~7的数字，打印对应的星期⼏?

#include <stdio.h>
int main()
{
int day = 0;
scanf("%d", &day);
switch(day)
{
 case 1：
printf("星期⼀\n");
break;
case 2:
printf("星期⼆\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期天\n");
break;
}
return 0;
}

switch 语句必须遵循下面的规则：

• switch 语句中的 expression 是一个常量表达式，必须是一个整型或枚举类型。
• 在一个 switch 中可以有任意数量的 case 语句。每个 case 后跟一个要比较的值和一个冒号。
• case 的 constant-expression 必须与 switch 中的变量具有相同的数据类型，且必须是一个常量或字面量。
• 当被测试的变量等于 case 中的常量时，case 后跟的语句将被执行，直到遇到 break 语句为止。
• 当遇到 break 语句时，switch 终止，控制流将跳转到 switch 语句后的下一行。
• 不是每一个 case 都需要包含 break。如果 case 语句不包含 break，控制流将会 继续 后续的 case，直到遇到 break 为止。
• 一个 switch 语句可以有一个可选的 default case，出现在 switch 的结尾。default case 可用于在上面所有 case 都不为真时执行一个任务。default case 中的 break 语句不是必需的。
• 在 switch 语句中 case ⼦句和 default ⼦句有要求顺序吗？ default 只能放在最后吗？
  其实，在 switch 语句中 case 语句和 default 语句是没有顺序要求的，只要你的顺序是满⾜实际需求的就可以。不过我们通常是把 default ⼦句放在最后处理的。

3.while 的使用与介绍

C语⾔提供了3种循环语句， while 就是其中⼀种，接下来就介绍⼀下 while 语句。

C 语言中 while 循环的语法：

while(condition)
{
   statement(s);
}

在这里，statement(s) 可以是一个单独的语句，也可以是几个语句组成的代码块。

condition 可以是任意的表达式，当为任意非零值时都为 true。当条件为 true 时执行循环。 当条件为 false 时，退出循环，程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。

接下来我们举一例子:

练习：在屏幕上打印1~10的值?
参考代码：
 

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 1;
while(i<=10)
{
    printf("%d ", i);
    i = i+1;
}
return 0;
}

通过代码的实现我们可以清楚的了解while的语法,还有一些细节需要我们去注意;

while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时， 执行循环体语句。

1、程序先判断A是否为真，如果为真则执行循环体B

2、当执行完循环体后再回到第1步

3、当表达式A为假时结束循环

while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环 循环体如包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来， 组成复合语句。 应注意循环条件的选择以避免死循环。

4.do-while 的使用与介绍

在循环语句中 do while 语句的使⽤最少，它的语法如下：

C 语言中 do...while 循环的语法：

do
{
   statement(s);

}while( condition );

请注意，条件表达式出现在循环的尾部，所以循环中的 statement(s) 会在条件被测试之前至少执行一次。如果条件为真，控制流会跳转回上面的 do，然后重新执行循环中的 statement(s)。这个过程会不断重复，直到给定条件变为假为止

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满⾜就进⼊循环，执⾏循环语句，如果不满⾜就跳
出循环；
⽽ do while 循环则是先直接进⼊循环体，执⾏循环语句，然后再执⾏ while 后的判断表达式，表
达式为真，就会进⾏下⼀次，表达式为假，则不再继续循环。

在 do while 循环中先执⾏图上的“语句”，执⾏完语句，在去执⾏“判断表达式”，判断表达式的
结果是!=0，则继续循环，执⾏循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。
所以在 do while 语句中循环体是⾄少执⾏⼀次的，这是 do while 循环⽐较特殊的地⽅

举个栗子:

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* do 循环执行，在条件被测试之前至少执行一次 */
   do
   {
       printf("a 的值： %d\n", a);
       a = a + 1;
   }while( a < 20 );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

a 的值： 10
a 的值： 11
a 的值： 12
a 的值： 13
a 的值： 14
a 的值： 15
a 的值： 16
a 的值： 17
a 的值： 18
a 的值： 19

理解起来也是相对的简单;

5.for的使用与介绍

for 循环是三种循环中使⽤最多的， for 循环的语法形式如下：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 
 语句；

//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号 

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* for 循环执行 */
   for( int a = 10; a < 20; a = a + 1 )
   {
      printf("a 的值： %d\n", a);//表达式4
   }
 
   return 0;
}
//在for循环内执行顺序是 表达式1,表达式2,表达式4,表达式3

在for循环内执行顺序是 表达式1,表达式2,表达式4,表达式3 

• for(表达式1;表达式2;表达式3)
• 语句块;

1. 先执行"表达式1"，并且程序只会执行①次"表达式1"。注："表达式1"仅在第一次循环时执行，以后都不会再执行，可以认为这是一个初始化语句！
2. 接着程序判断条件"表达式2"的结果是否为"真"，为"真"时，程序就执行语句块的内容。注："表达式2" 一般是一个关系表达式，决定了是否还要继续下次循环，称为"循环条件"。
3. 语句块执行完的话，接下来会执行"表达式3"! 注："表达式3" 很多情况下是一个带有自增或自减操作的表达式，以使循环条件逐渐变得"不成立"。
4. 然后重复 第二步骤 和 第三步骤，直到 "表达式2" 判断条件不成立就退出循环！

[for]语句最简单的应用形式也是最容易理解的形式如下 :

for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增量) 语句

1. 循环变量赋初值总是一个赋值语句, 它用来给循环控制变量赋初值；
2. 循环条件是一个关系表达式，它用来决定什么时候退出循环；
3. 循环变量增量，定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化；

举个栗子

计算1~100之间3的倍数的数字之和

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int sum = 0;
for(i=1; i<=100; i++)
    {
    if(i % 3 == 0)
    sum += i;
    }
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
//⼩⼩的优化
//如果能直接产⽣3的倍数的数字就省去了多余的循环和判断
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int sum = 0;
for(i=3; i<=100; i+=3)
    {
    sum += i;
    }
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

6.break的使用与介绍

C 语言中 break 语句有以下两种用法：

1. 当 break 语句出现在一个循环内时，循环会立即终止，且程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。
2. 它可用于终止 switch 语句中的一个 case。

如果您使用的是嵌套循环（即一个循环内嵌套另一个循环），break 语句会停止执行最内层的循环，然后开始执行该块之后的下一行代码。

C 语言中 break 语句的语法：

break;

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* while 循环执行 */
   while( a < 20 )
   {
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
      if( a > 15)
      {
         /* 使用 break 语句终止循环 */
          break;
      }
   }
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

a 的值： 10
a 的值： 11
a 的值： 12
a 的值： 13
a 的值： 14
a 的值： 15

 7.continue的使用与介绍

C 语言中的 continue 语句有点像 break 语句。但它不是强制终止，continue 会跳过当前循环中的代码，强迫开始下一次循环。

对于 for 循环，continue 语句执行后自增语句仍然会执行。对于 while 和 do...while 循环，continue 语句重新执行条件判断语句。

C 语言中 continue 语句的语法：

continue;

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   /* 局部变量定义 */
   int a = 10;

   /* do 循环执行 */
   do
   {
      if( a == 15)
      {
         /* 跳过迭代 */
         a = a + 1;
         continue;
      }
      printf("a 的值： %d\n", a);
      a++;
     
   }while( a < 20 );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

a 的值： 10
a 的值： 11
a 的值： 12
a 的值： 13
a 的值： 14
a 的值： 16
a 的值： 17
a 的值： 18
a 的值： 19

8.goto语句的使用与介绍

C语⾔提供了⼀种⾮常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同⼀个函数
内跳转到设置好的标号处。
例如：

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hehe\n");
goto next:
printf("haha\n");
next:
printf("跳过了haha的打印\n");
return 0;
}

goto 语句如果使⽤的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执⾏流程，所以我们的建议是能不⽤尽量不去使⽤；但是 goto 语句也不是⼀⽆是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出
使⽤ goto 就⾮常的⽅便了。
for(...)
{
for(...)
{
for(...)
{
if(disaster)
goto error;

}
error:
//...
本来 for 循环想提前退出得使⽤ break ，⼀个 break 只能跳出⼀层 for 循环，如果3层循环嵌套
就得使⽤3个 break 才能跳出循环，所以在这种情况下我们使⽤ goto 语句就会更加的快捷。

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