第04章循环结构程序设计

【例4.3】 【例4.4】 【例4.5】
第04章循环结构程序设计
在使用while语句时，应注意以下几点： （1）while语句中的表达式一般是关系表达式或逻辑 表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环； （2）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； （3）应注意循环条件的选择以避免死循环； （4）允许while语句的循环体又是while语句，从而 形成双重循环。
【例4.2】Leabharlann 使用格式一和格式二的循环不同点在于，第一种 格式的循环，循环体内的语句可以不执行，而第二 种格式的循环，循环体内的语句至少要执行一次。 这里的循环体指语句标号和goto 语句标号及中间所 有语句组成的一个集合。其中语句标号是按标识符 规定书写的符号（它的命名规则与变量名的命名规 则相同，这在前面已经介绍过，语句标号放在某一 语句行的前面，标号后加冒号（：）。语句标号起 标识语句的作用，语句标号必须与goto语句同处于 一个函数中。C语言不限制程序中使用标号的次数， 但各标号不得重名。
第04章循环结构程序设计
在结构化程序设计中一般不主张使用 goto语句控制循环结构， 以免造成程序 流程的混乱，使理解和调试程序都产生 困难。一个使用goto语句较为合理的用 法是跳出单循环或从多层的嵌套中跳出 循环体。
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4.3 while语句
While语句可以实现当型循环结构。其一般形式如下： while(表达式)语句 { …… }
第4章 循环结构程序设计
▪ 4.1 循环概述
▪ 4.2 用goto语句和if语句构成循环
▪ 4.3 while语句
▪ 4.4 do-while语句
▪ 4.5 for语句
▪ 4.6 循环的嵌套
▪ 4.7 几种循环的比较
▪ 4.8 break和continue语句
▪ 4.9
第04章循环结构程序设计
4.1 循环概述
进入循环中，由于x等于y，循环没有被执行。 由于条件表达式为假，因此不论循环体还是循环 控制变量的一目加都没有被执行，所以y仍然是 赋给它的值10，且在屏幕上显示值为10。
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for语句最主要的特点是：特别适合已知循环次数的循 环语句，下面介绍一下for语句中循环次数的计算方法。 根据for循环的循环变量的变化情况。循环次数的计算 可以用公式进行计算： n=（int）((终值-初值+步长)/步长) 其中，初值指循环变量的初始值，终值指循环变量满足 条件的最终值，步长指循环变量每循环一次所变化的量。 例如：循环语句for(n=1；n<=100；n++)（设n为整 形变量）控制循环体反复执行的次数为 n=(int)((100-1+1)/1)=100
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4.5.4 无循环体for循环
正像C语言句法所定义的那样，一条语句可以 是空语句。这就是说，for循环体（或其他循环形 式）都可以是空语句。这个事实可用来改善某些 算法的效率以及产生时间延迟循环。
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在编程过程中经常需要给一个输入流保留空间。 例如，一个数据库可能要求查询一条信息，如 “show all balance less than 40000”。那么，数 据库需要查询每个字符，这些字符是无空格地逐 个被放置在这条信息中的。即，数据库输入处理 程序识别“show”而不是“show”为一条命令。
for循环还有另一种极有用的变体。在前面所提 到的for语句的三个部分可以是C语言中任何有效 的表达式。实际上，不必注意这些部分是用来干 什么的。有些main中的for循的每个部分是由调 用函数组成的，它们分别可以是提示用户的信息 或从键盘上输入一个数。
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4.5.3 无限循环
【例4.7】 【例4.8】 【例4.9】
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在使用for语句中要注意以下几点： (1)for语句中的各表达式都可省略，但分号间隔符
不能少； 如：for(；表达式；表达式)省去了表达式1； for(表达式；；表达式)省去了表达式2； for(表达式；表达式；)省去了表达式3； for(；；)省去了全部表达式。
又如：循环语句for(n=100；n<0；n=n-2)（设n为整 形变量）控制循环体反复执行的次数为
n=(int)((1-100-2)/（-2）)=50
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4.5.2 for循环的变量
最常用的一种变量是使用逗号运算符使得两个或两个以 上的变量共同实现对循环的控制。例如，下面例子使 用变量x和y共同来控制循环，这两个变量都是在for 语句的内部被初始化。
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其执行过程如下：
先执行循环体语句一次，再判断表达式的 值，若为真（非0），则继续执行循环体语 句，直到表达式的值为假（0）时才退出循 环。do-while语句和while语句的区别在于 do-while是先执行后判断，因此，do-while 语句至少要执行一次循环体语句。而while 语句是先判断后执行，如果条件不满足，则 一次循环体语句也不执行。一般用while语 句所编写的程序也可以用do-while来编写。
在C语言中可以用以下四种方法来实现循环：
1. 用goto语句和if语句构成循环；
2. 用while语句；
3. 用do-while语句；
4. 用for语句。
其中while语句和 for语句可以实现当型循环结构。
do-while语句可以实现直到型循环结构，而用goto语
句和if语句既可以实现当型循环结构也可以实现直到型
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4.5 for语句
for语句是C语言中所提供的功能最强、使用 最为灵活的一种循环语句。特别适用于循环次数 固定而循环条件不确定的情况。
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4.5.1 for语句的一般形式
for语句的一般形式如下： for(表达式1；表达式2；表达式3)
{ …… } ▪ （1）表达式1通常是用来给循环变量赋初值，一般是赋值表达 式。也允许在for语句之外给循环变量赋初值，此时可省略该 表达式； ▪ （2）表达式2通常是循环条件，一般为关系表达式或逻辑表达 式，也可以是其它表达式； ▪ （3）表达式3通常可用来修改循环变量的值，一般是赋值表达 式。 三个表达式都是可选项，都可以省略。但特别提请注意的是， 表达式1和表达式2后的第0分4章循号环“结；构程”不序设能计 省略。
省略号代表的是循环体语句。当循环体是一条语句时， 可以不用大括号，但当循环体是两条或两条以上语句 时，一定要用大括号。
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其传统的流程图和N-S流程图分别如图4-3（a）和（b） 所示。
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执行过程如下：
先计算表达式的值，当值为真（非0） 时，执行循环体语句，执行完循环语句后， 再返回计算机表达式的值，直到表达式的 值为假（0）时，退出循环，执行while语 句的下一条语句。其语句可以为空语句、 简单语句或作为循环体部分的复合语句。
所谓循环即反复的意思，在C语言中指反复执行某些相 同的操作。循环分为当型循环和直到型循环。其传统的 流程图如图4-1（a）和（b）所示。
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其相应的N-S流程图如图4-2（a）和（b）所示.
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当型循环指当条件成立时反复执行语句，即先判断后 执行；而直到型循环指先执行语句然后判断条件是否 成立，当成立时再执行语句，即先执行后判断。
for语句的流程图见图4-6。
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有一点需要指出：for循环的条件检验总是在 循环的头部进行的。这也就是说，当开始时条件 为不成立（0）时，不执行循环体，例如程序段： x=10; for(y=10;y!=x,++y) printf (" %d ", y); printf (" %d ",y);
循环结构。
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4.2用goto语句和if语句构成循环
用goto语句和if语句构成循环有两种格式： 格式一： 语句标号：if(条件表达式)
{…… goto 语句标号； }
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这种用goto语句和if语句构成循环的语句执行 过程为：先计算条件表达式的值，当条件表达式 成立（非0）时，执行大括号中的语句或语句组， 执行到goto 语句时使程序又回到语句标号所指 向的if语句，使得大括号中的语句反复执行，当 计算出的条件表达式的值不成立（为0）时，程 序跳出循环，执行大括号以下的语句。从它的执 行过程，我们可以看出，它是一种当型循环。
for语句的执行过程如下： ▪ （1）首先计算表达式1的值； ▪ （2）再计算表达式2的值，若值为真（非0）则
执行循环体语句一次，否则跳出循环； ▪ （3）循环体语句执行完后，再计算表达式3的值，
转（2）步去执行。在整个for循环过程中，表达 式1只计算一次，表达式2和表达式3则可能计算 多次。
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for循环最有价值的一种用法是建立无限循环。 由于构成for循环的三个表达式都是没有被要求， 因此可以运用空的条件表达式而使得循环无休止 地进行下去，例如：
for(;;) printf(”this loop will run forever.\n”)
有一点必须强调：for循环中的语句可以是空语 句，但不能省略分号，即for语句必须有两个分号。
for(x=0,y=0;x+y<10;++x) {
y=getchar()； y=y-’0’;/*subtract the ASCII code for 0 from y*/ ┇ }
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这里逗号分隔了两个初始化语句。每次x增加1， 重复循环，y值由键盘输入。x和y之和大于或等 于10时，才能中止循环。这就需要将y值初始化 为零，以便在第一次计算条件表达式的值时，它 的值已经被定义了。如果y没有被定义，也许碰 巧（或前面的程序用到过），它的值是10 或大 于10，这就使得条件为false，并退出循环。
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4.4 do-while语句
do-while语句可以实现直到型循环结构。其一般形 式如下： do { …… } while(表达式)语句；
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省略号代表的是循环体语句，表达式 是循环条件。
其传统的流程图和N-S流程图分别如图 4-1（b）和4-2（b）所示。循环是在循 环的尾部检验它的条件，而不是在头部。
【例4.6】
第04章循环结构程序设计
对于do-while语句还应注意以下几点： ▪ （1）在if语句，while语句中， 表达式后面都不
能加分号， 而在 do-while语句的表达式后面则 必须加分号； ▪ （2）do-while语句也可以组成多重循环，而且 也可以和while语句相互嵌套； ▪ （3）在do和while之间的循环体由多个语句组成 时，也必须用{ }括起来组成一个复合语句； ▪ （4）do-while和while语句相互替换时，要注意 修改循环控制条件。
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用这种结构编写程序，例题4.1可以改写为：
main()
{ int i,sum=0;
i=1;
loop: sum=sum+i;
/*标号名为loop*/
i=i+1;
if (i<=100) goto loop;
printf("sum=%d",sum);
}
程序执行结果为：sum第=04章5循0环5结0构程序设计
【例4.1】
第04章循环结构程序设计
格式二： 语句标号：{……
if(条件表达式) goto 语句标号； }
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这种用goto语句和if语句构成循环的语句执 行过程为：先执行大括号中的语句或语句组， 当执行到if语句，先计算条件表达式的值，当 条件表达式成立（非0）时，goto 语句使程 序又回goto 语句所指向的语句标号所指向的 语句，然后又执行大括号中的语句，使得大 括号中的语句反复执行，当计算出的条件表 达式的值为0时，程序跳出循环，执行大括号 以下的语句。虽然它执行循环体的条件是条 件表达式成立，从这一点看，它与一般的直 到型循环不同，但从它的执行过程，我们可 以看出，它也属于一种直到型循环。