C及C++ 基础循环示例详解

2024-04-02 19:55

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正文

在编程中，有时需要多次执行某些操作或（例如）n次。当我们需要重复执行一个语句块时，就会使用循环。

例如：假设我们要打印 10 次“Hello World”。这可以通过两种方式完成，如下所示：

手动（通用）方法（迭代方法）

我们必须手动为 C 编写 print()，为 C++ 语句编写 cout 10 次。假设你必须写 20 次（写 20 条语句肯定会花费更多时间）现在想象你必须写 100 次，一遍又一遍地重写相同的语句真的很忙。所以，这里的循环有它们的作用。

说明需要循环的 C 程序

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	printf( "Hello World\n");
	return 0;
}

来说明需要循环的C++ 程序

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	cout << "Hello World\n";
	return 0;
}

输出：

Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World

使用循环

在Loop中，语句只需要编写一次，循环将执行10次，如下所示。在计算机编程中，循环是重复的指令序列，直到达到特定条件。

完成一项操作：例如获取一项数据并对其进行更改，然后检查某些条件，例如计数器是否达到规定的数量。
计数器未达到：如果计数器未达到所需数量，则序列中的下一条指令返回到序列中的第一条指令并重复执行。
计数器到达：如果条件已经达到，下一条指令“落入”到下一条顺序指令或分支到循环外。

主要有两种类型的循环：

入口控制循环：在这种类型的循环中，测试条件在进入循环体之前被测试。For 循环和While 循环是入口控制循环。
退出受控循环：在这种类型的循环中，测试条件在循环体的末尾进行测试或评估。因此，无论测试条件是真还是假，循环体都会至少执行一次。do-while循环是退出控制循环。

编号	循环类型和说明
1.	while 循环——首先检查条件，然后执行主体。
2.	for 循环——首先初始化，然后，条件检查，执行主体，更新。
3.	do-while - 首先，执行主体然后条件检查

循环

for 循环是一种重复控制结构，它允许我们编写一个执行特定次数的循环。该循环使我们能够在一行中一起执行 n 个步骤。
语法：

for (initialization expr; test expr; update expr) 
{     
     // 循环体
     // 我们要执行的语句
}

例子：

for(int i = 0; i < n; i++){
}

在 for 循环中，使用循环变量来控制循环。首先，将此循环变量初始化为某个值，然后检查此变量是否小于或大于计数器值。如果语句为真，则执行循环体并更新循环变量。重复步骤直到退出条件到来。

初始化表达式：在这个表达式中，我们必须将循环计数器初始化为某个值。例如：int i=1；
测试表达式：在这个表达式中，我们必须测试条件。如果条件评估为真，那么我们将执行循环体并转到更新表达式，否则我们将退出 for 循环。例如：i <= 10；
更新表达式：执行循环体后，此表达式将循环变量递增/递减某个值。例如：i++；

循环等效流程图：

例子：

用于说明 for 循环的 C 程序

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i=0;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		printf( "Hello World\n"); 
	}
	return 0;
}

用于说明 for 循环的 C++ 程序

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	for (int i = 1; i <= 10; i++)
	{
		cout << "Hello World\n";
	}
	return 0;
}

输出：

Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello
World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World

While 循环

在研究for 循环时，我们已经看到迭代次数是预先知道的，即循环体需要执行的次数是我们已知的。while 循环用于我们事先不知道循环的确切迭代次数的情况。根据测试条件终止循环执行。语法：我们已经说过，一个循环主要由三个语句组成——初始化表达式、测试表达式和更新表达式。三个循环的语法 - For、while 和 do while 主要区别在于这三个语句的位置。 ****\

初始化表达式；
while ( test_expression ) 
{ 
   // 语句 update_expression;
}

流程图：

例子：

C 程序来说明 while 循环

#include <stdio.h>
int main()
{
	// 初始化表达式
	int i = 1;
	// 测试表达式
	while (i < 6)
	{
		printf( "Hello World\n"); 
		// 更新表达式
		i++;
	}
	return 0;
}

C++程序来说明while循环

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	// 初始化表达式
	int i = 1;
	// 测试表达式
	while (i < 6)
	{
		cout << "Hello World\n";
		// 更新表达式
		i++;
	}
	return 0;
}

输出：

Hello World
Hello World
Hello World
Hello World
Hello World

do-while 循环

在 do-while 循环中，循环执行也会根据测试条件终止。do-while 循环和while 循环之间的主要区别在于do-while 循环中的条件在循环体的末尾进行测试，即do-while 循环是退出控制的，而其他两个循环是入口控制的循环。
注意：在 do-while 循环中，无论测试条件如何，循环体都将至少执行一次。语法：

initialization expression;
do
{
   // 陈述
   update_expression;
} while (test_expression);

注意：注意循环末尾的半冒号（“;”）。

流程图：

例子：

用于说明 do-while 循环的 C 程序

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 2; // 初始化表达式
	do
	{
		// 循环体
		printf( "Hello World\n"); 
		// 更新表达式
		i++;
	} while (i < 1); // 测试表达式
	return 0;
}

用于说明 do-while 循环的 C++ 程序

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int i = 2; // 初始化表达式
	do
	{
		// 循环体
		cout << "Hello World\n";
		// 更新表达式
		i++;
	} while (i < 1); // 测试表达式
	return 0;
}

输出：