c语言循环程序

一、for循环

1. 基本语法

for (初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) {
    // 循环体
}

• 执行流程：
  1. 执行初始化表达式（仅一次）
  2. 检查条件表达式，若为真则执行循环体
  3. 执行更新表达式
  4. 重复步骤 2 和 3，直到条件为假

2. 示例：打印 1 到 10 的整数

#include <stdio.h>

int main() {
    int i;
    for (i = 1; i <= 10; i++) {
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

3. 高级用法

• 省略初始化表达式：

  int i = 1;
  for (; i <= 10; i++) { ... }
  

• 省略更新表达式：

  for (int i = 1; i <= 10;) {
      printf("%d ", i);
      i++;  // 更新在循环体内完成
  }
  

• 多重循环：

  for (int i = 1; i <= 3; i++) {
      for (int j = 1; j <= 3; j++) {
          printf("(%d,%d) ", i, j);
      }
      printf("\n");
  }
  

二、while循环

1. 基本语法

while (条件表达式) {
    // 循环体
}

• 执行流程：
  1. 检查条件表达式，若为真则执行循环体
  2. 重复步骤 1，直到条件为假

2. 示例：计算 1 到 100 的和

#include <stdio.h>

int main() {
    int sum = 0;
    int i = 1;
    while (i <= 100) {
        sum += i;
        i++;
    }
    printf("1到100的和为: %d\n", sum);
    return 0;
}

3. 注意事项

• 避免无限循环：确保循环条件最终会变为假

  // 错误示例：无限循环
  while (1) {
      printf("这是一个无限循环\n");
  }
  

• 循环控制变量的初始化：在进入循环前初始化控制变量

三、do-while循环

1. 基本语

do {
    // 循环体
} while (条件表达式);

• 执行流程：
  1. 执行循环体
  2. 检查条件表达式，若为真则重复执行循环体
• 特点：循环体至少执行一次

2. 示例：猜数字游戏

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
    int number, guess;
    srand(time(NULL));  // 初始化随机数种子
    number = rand() % 100 + 1;  // 生成1-100的随机数
    
    do {
        printf("猜一个1-100的数字: ");
        scanf("%d", &guess);
        
        if (guess > number) {
            printf("猜大了！\n");
        } else if (guess < number) {
            printf("猜小了！\n");
        } else {
            printf("恭喜，猜对了！\n");
        }
    } while (guess != number);
    
    return 0;
}

四、循环控制语句

1. break语句

• 功能：立即终止整个循环，跳出循环体
• 示例：

  for (int i = 1; i <= 10; i++) {
      if (i == 5) {
          break;  // 当i等于5时终止循环
      }
      printf("%d ", i);
  }
  // 输出：1 2 3 4
  

2. continue语句

• 功能：跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环
• 示例：

  for (int i = 1; i <= 10; i++) {
      if (i % 2 == 0) {
          continue;  // 当i为偶数时跳过后续代码
      }
      printf("%d ", i);
  }
  // 输出：1 3 5 7 9
  

3. goto语句

• 功能：无条件跳转到指定标签处
• 示例：

  int i = 1;
  loop:
  printf("%d ", i);
  i++;
  if (i <= 10) {
  goto loop;
  }

### 五、循环嵌套

#### 1. 示例：打印九九乘法表
```c
#include <stdio.h>

int main() {
  int i, j;
  for (i = 1; i <= 9; i++) {
      for (j = 1; j <= i; j++) {
          printf("%d×%d=%-3d", j, i, i*j);  // %-3d表示左对齐，宽度为3
      }
      printf("\n");
  }
  return 0;
}

2. 示例：打印金字塔图案

#include <stdio.h>

int main() {
    int rows, i, j, space;
    printf("输入行数: ");
    scanf("%d", &rows);
    
    for (i = 1; i <= rows; i++) {
        // 打印空格
        for (space = 1; space <= rows - i; space++) {
            printf(" ");
        }
        // 打印星号
        for (j = 1; j <= 2 * i - 1; j++) {
            printf("*");
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

六、循环结构的比较

特点	for	while	do-while
适用场景	已知循环次数	未知循环次数，先判断	未知循环次数，先执行
执行次数	0 次或多次	0 次或多次	至少 1 次
语法复杂度	适合复杂控制逻辑	适合简单条件判断	适合需要至少执行一次的场景

七、循环设计的最佳实践

1. 避免无限循环：确保循环条件最终会变为假

2. 初始化控制变量：在循环前初始化控制变量

   // 错误示例
   while (i < 10) { ... }  // i未初始化
   
   // 正确示例
   int i = 0;
   while (i < 10) { ... }
   

3. 循环变量更新：确保循环变量在每次迭代中被更新

   // 错误示例：i未更新，导致无限循环
   for (int i = 0; i < 10;) { ... }
   
   // 正确示例
   for (int i = 0; i < 10; i++) { ... }
   

4. 简化循环条件：保持条件表达式简洁明了

   // 不推荐
   while (x != 0 && y > 0 && z < 100) { ... }
   
   // 推荐
   bool valid = (x != 0) && (y > 0) && (z < 100);
   while (valid) { ... }
   

5. 避免深层嵌套：超过 3 层嵌套时考虑重构代码