【C++初级技能书】4.循环语句

各位同学大家好，这一次我们来学循环语句。

1.初识循环结构

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     int sum = 0;
 6     for (int i = 1; i <= 9; i++)
 7     {
 8         sum = sum + i;
 9         cout << i << "+";
10     }
11     cout << endl;
12     cout << "sum=" << sum << endl;
13  
14     getchar();
15     return 1;
16 }

我们先来看一个简单的例子，上面这个例子展示了，如何计算1到9的数字相加，如果我们日常计算，可能会用计算器一个一个按，从1按到9，但是如果我们要计算1+2+...+9999+10000呢？可能计算器都累了。如果用程序来实现的话，只需要简单的几行代码。上面这个程序，除去常见的语法不做说明，需要说明的是：我们使用sum这个变量来代表最终的和，然后利用一个循环，每次循环，我们都加上循环的次数，比如第一次循环我们加1，第二次循环我们加2，直到第九次循环加9，最后循环结束时，sum变量里存的就是最终我们需要的和。

2.for循环结构

1 for ([初始化]; [条件]; [循环迭代])
2 {
3     //每次循环要做的事
4 }

上面就是一个基本的for循环结构，在[初始化]部分，我们定义一个变量来控制整个循环，然后在[条件]部分，我们定义每次循环需要满足的条件，然后在[循环迭代]部分，处理我们用于控制循环次数的变量。

可以用这个规则来理解一下1.里的for (int i = 1; i <= 9; i = i + 1)，我们定义了一个变量i，i的值是从1开始的，当i满足小于等于9的条件时，会执行循环体里的逻辑，每次执行完后，会将i加上1，代表进行了一次循环。

接下来我们用伪代码来写一个循环的例子（伪代码就是只表达逻辑但是不能直接执行的代码）。如果你要攒钱买一样东西，并且当天是星期几，你就攒几块钱，那么一个星期你能攒多少钱？这个例子用伪代码来表示是这样的：

1 int 已经攒的钱 = 0元
2 for(int 星期i = 1; i <= 星期七; i = i + 1)
3 {
4     已经攒的钱 + i
5 }

上面就是伪代码，不要在意伪代码的格式/语法是否正确，只要能理解这个意思就好。

3.while循环结构

那么除了2.的for循环，我们还要介绍while循环，基本的while结构如下：

1 while([条件])
2 {
3     //每次循环要做的事
4 }

我们用再while来重写一下1.里的例子

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     int sum = 0;
 6     int i = 1;
 7     while (i <= 9)
 8     {
 9         sum = sum + i;
10         cout << i << "+";
11         i++;
12     }
13     cout << endl;
14     cout << "sum=" << sum << endl;
15  
16     getchar();
17     return 1;
18 }

while()会在括号里的条件满足时，执行下方花括号里的逻辑，看起来好像就是把for拆开写了。

4.do...while循环结构

我们再来介绍一种循环结构，是do...while，基本的do...while结构如下：

1 do
2 {
3     //每次循环要做的事
4 }
5 while([条件])

do...while和while循环的区别在于，do...while是每次先执行一次花括号里的逻辑，再判断while里的条件是否符合，然后再执行下一次。那么用do...while来改写1.里的逻辑，就是这样的：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     int sum = 0;
 6     int i = 1;
 7     do
 8     {
 9         sum = sum + i;
10         cout << i << "+";
11         i = i + 1;
12     } while (i <= 9);
13     cout << endl;
14     cout << "sum=" << sum << endl;
15  
16     getchar();
17     return 1;
18 }

虽然看起来好像没什么区别，但是还是要记住，while是先判断条件是否满足再执行，do...while是执行再判断条件是否满足（不要死记硬背，多用多记忆）。

5.无限循环

看到这里，其实你已经会了基本的几个循环结构，那么这里就必须说明一个在使用循环结构时要注意的点：无限循环（也可以叫死循环）。

无限循环就是程序一直处于循环状态。死循环顾名思义，就是程序“死”在了循环里结束不了了。

那么死循环表现形式是什么呢？其实就是程序无法结束了，程序会一直运行。比如在电脑上造成一个死循环后，如果用控制台运行程序，那么这个就一直是个黑框框，像这样：

那么怎么造成一个死循环呢？上面我在介绍几个循环结构的时候，都会做一个迭代，就是i=i+1，聪明的你肯定发现了，如果不写这一句迭代，那么就会一直满足执行条件，程序也就一直会运行下去。

6.跳出/跳过循环

这里我们来思考一下，你有10块钱，假设有一颗糖，单价4块钱，用循环模拟一下买糖的过程：

1 int money = 10;
2 while(1)
3 {
4     money = money - 4;
5     cout<<"买到一块糖";
6 }

不要在意这个死循环，我们来看看，如果程序一直执行，那将会出现剩余钱数为-2块钱的情况，我们可以用while(money>=4)来控制循环结束，当然我们还有一种控制循环结束的方式，就是使用break;语句，像这样：

 1 int money = 10;
 2 while(1)
 3 {
 4     money = money - 4;
 5     cout<<"买到一块糖";
 6     if(money<4)
 7     {
 8         break;
 9     }
10 }

当剩余钱数小于4块钱的时候，就不买了，跳出了while循环，同样，如果你使用其他循环语句，也可以用break跳出整个循环。

我们再来看看这个问题：

我们输出100以内能被4整除的数。

1 for(int i=0;i<=100;i++)
2 {
3     if(i % 4 != 0)
4     {
5         continue;
6     }
7     cout<<i<<"能被4整除"<<endl;
8 }

我们这里用%来计算余数，100%4代表100除以4取余数，100%4结果是0。例子中使用了continue，continue语句意思是跳过本次循环，开始下一次循环。所以上面例子中当i不能被4整除时，就跳过了cout<<i<<"能被4整除"<<endl;这一输出部分。

总结一下：

break和continue都是用于跳过的，区别在于，break是跳出最近的整个循环，而continue是跳过本次循环，这就是二者的区别。

注意！看到这里你已经掌握了最基本的循环语句写法，后边的内容为扩展内容，如果你不会，或者看不懂，并不妨碍你学会循环语句，但是你可以看一下，如果看懂了，说明你很厉害，不想看的同学，请直接跳至练习题。

7.goto语句

接下来我们要看一个非常特别的循环：goto语句，不过我非常不建议日常使用goto语句，因为goto极其容易造成死循环。

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     int sum = 0;
 6     int i = 0;
 7  
 8     while (1)
 9     {
10         cout << "i:" << i++ << endl;
11         if (i > 10)
12         {
13             goto condition1;
14         }
15     }
16 condition1:
17     cout<<"跳到了condition1后"<<endl;
18  
19     getchar();
20     return 1;
21 }

上面就是最基本的goto语句用法，需要在一个地方使用 [位置:] 这个结构来指定跳转位置，例子里用的是 condition1:，然后在其他地方使用 [goto 位置:] 这个结构来跳转到指定位置，这是一个比较特殊的结构，在程序中可以使用goto来制造循环。

思考一下（答案不唯一）

编程计算3+4+5+...+11+12的和。

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     int sum = 0;
 6     for(int i=3;i<=12;i++)
 7     {
 8         sum += i;
 9     }
10     cout << "sum=" << sum << endl;
11  
12     getchar();
13     return 1;
14 }

点+看答案

输出99乘法表。

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 int main()
 4 {
 5     for (int i = 1; i <= 9; i++)
 6     {
 7         for (int j = 1; j <= i; j++)
 8         {
 9             cout << i << "*" << j << "=" << i * j << " ";
10         }
11         cout << endl;
12     }
13 
14     getchar();
15     return 1;
16 }