8. 一花一世界，while for 循环？

wo这周有点懒啊，这才第 2 篇，个人有点事情，本来预计可以更新……1 篇的，︿(￣︶￣)︿

厂长约我出去玩儿我都拒绝了，我的心里可只有你们哦~

循环结构是编程中常常使用的结构，当在程序中存在着需要循环执行多次的代码时，可以采用循环结构实现。今天将要介绍的是 C 语言中常见的是 while 循环和 for 循环。

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while 循环结构

1.1

while 语句

while 语句只要表达式的值为真，就会不断执行循环体里边的语句或程序块，如下图所示

因此语法非常简单，使用方法如下

1.2 举例说明

一个很经典的例子是计算1+2+3+……+100的结果，但是用 while 循环却不是一种最好的方式，最好的方式相信大家都知道的，就是通过等差数列求和，直接根据求和公式编写程序，所以在这里我们换一个例子。

比如说厂长现在突然想统计从键盘输入的一行英文句子的字符个数，还画了下面这样的流程图

由流程图可知，代码会一直读取输入字符串中的字符并计数，直至读到最后标志字符串结束的 '\n'，具体代码如下

在ubuntu16.04下通过gcc编译执行得到如下结果

其中 34 个字符包含了其中的空格。

1.3

do…while 语句

do…while 语句的语法非常简单，使用方法如下

需要注意的是，在do…while 语句中 while (表达式); 的后面有一个分号，但是在 while 语句中 while (表达式) 是没有分号的。do…while 与 while语句相反，先执行循环体的内容再判断表达式是否为真，如下图所示

这种循环结构比较特殊，常常用于用户登陆密码验证问题，当输入的密码不正确的时候会要求一直输入密码直至正确（当然生活中的密码往往只可以进行有限次的尝试），常常采用如下左图的使用方式

为如果采用 while 语句而不是采用 do … while 语句，就会产生上图中右图的现像，代码会有两部分十分相近。

1.4

小结

对于上述的两种循环，其中的 while 语句是入口循环条件， do … while 语句是出口循环条件。入口循环条件是首先判断条件是否满足，然后在执行循环体内容；而出口循环条件是先执行循环体，然后判断条件是否满足，因此循环体的内容至少会执行一次。

对于 while 语句来讲，他的基本结构一般如下图所示

通常一个循环都将涉及到三个动作，初始化计数器、判断循环条件是否满足和更新计数器。但是这种方式导致我们书写一个 while 循环至少需要三个语句，为了简化可以使用 for 循环。

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灵活的 for 语句

for 语句的用法如下所示

在 for 语句中三个表达式用分号隔开，其中表达式1是循环初始化表达式（对应上面的 “初始化计数器”），表达式2是循环条件表达式（对应上面的 “循环条件”），表达式3是循环调整表达式（对应上面的 “更新计数器”）。

这样一来，for 语句将初始化计数器、循环条件判断、更新计数器三个动作组织到了在一起，那么以后如果要修改循环的次数，每次递进的跨度，或者循环结束条件，只需要在 for 语句后边的小括号内统一修改即可。

2.1

表达式的省略

for 语句的表达式1，表达式2和表达式3都可以按照需要进行省略，但分号不能省，其中可以是包括但不限以下的任何一种形式

其中需要注意的是最后一个表达式，他实际上代表的是一个死循环。在程序中有死循环的存在并不代表着程序一定出现了错误，因为有的情境下需要死循环，如一个服务不停地向用户发送一个请求之类的。

下面是一个 for 语句使用的示例说明，通过 for 循环将一句话打印十遍。

如下是省略表达式 1 的情况

在上面的代码中，因为初始化的过程已经在之前的部分完成，所以可以在 for 语句简化这部分；当让我们还可以省略 count ++ ，将其放在循环体中，但是这种代码与 while 循环的差别也就不大了。所以除非有较为特殊的需求，否则过多的省略 for 语句，一方面使得程序较为难懂，另外也有可能降低程序的效率。

判断一个数字是否为素数

素数指在大于 1 的自然数中，除了 1 和此数自身外，无法被其他自然数整除的数。关于素数的求法有很多，这里我们用比较朴素暴力的方式：迭代测试从2到num/2所有整数是否能被整除（num为待测试的整数），如果没有出现能被整除的整数，那么它就是素数。

具体代码如下所示

执行上面的程序可以根据输入判断其是否为一个素数，这种判断方式较为麻烦，只是对本节课 for 循环的一个联系，在后面会介绍更为简单的方法。

2.2

逗号表达式

表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以用逗号分隔多个表达式，如下所示

在表达式 1 中，同时对 i j 两个变量进行初始化，同样的，在表达式 3 中同时对两个变量的值进行调整。

2.3

在表达式 1 中定义变量

在 C99 的新标准中允许在 for 语句的表达式 1 中定义变量，如下所示

使用 gcc 进行编译的时候需要加上 –std=c99，否则可能会出错。因此在编译的时候在终端中输入

其中的 test.c 为上述代码所对应的 C 文件。

增加这个新特性的原因主要是考虑到循环通常需要一个计数器，而这个计数器出了循环就没什么用了。所以在表达式1的位置定义的变量，活动范围仅限于循环中，出了循环，它就无效了。这个从原理上涉及到变量的生命周期，具体的将会在后面的函数的部分讲述。

2.4

循环嵌套

循环结构跟分支结构一样，都可以实现嵌套。对于嵌套的循环结构，执行顺序是从内到外：先执行内层循环，再执行外层循环。

比如在下面的双层循环中，我们打印出变量 i j 来看看是否先执行内层循环，再执行外层循环。

执行这个程序的结果可以看到

很明显是先执行内层循环，在执行外层循环。

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课后作业

通过到目前为止在这里我们已经更新 8 节课的内容了，对 C 语言应该有一些了解了，所以我在这里有一个大胆的想法，没错，就是一份热气腾腾的课后作业，而且是没有呆呆莱恩那种哦~

具体题目就是使用 for 循环打打印输出如下的一个九九乘法表

这里面不仅仅涉及到今天所讲的循环部分的内容，还涉及到了打印输出的内容，忘记的同学可以点击下面的链接回顾之前的内容，今日份答案将会在次条中给大家推送。

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参考

[1] “小甲鱼” 视频课程《带你学C带你飞》【第一季】P13 14