C++ 循环语句`while`、`for` 与 `do…while`（六十七）

一、while 循环

语法与执行流程

while (condition) statement;

• condition
  • 任何可隐式转换为 bool 的表达式，或是“带初始化”的变量声明（C++17 起支持）。
  • 每次迭代前都会重新求值；如果条件为假（false），循环一律终止，跳出到后续代码。
• statement
  • 通常是一条简单语句，也可以是一个【复合语句块（block）】{ … }。
  • 如果需要多条语句共同构成循环体，务必用 {} 括起来，否则只有紧跟的第一条语句属于循环体。

何时选用 while

1. 无法预知迭代次数
   • 读取标准输入直到 EOF：

     std::vector<int> data;
     int x;
     while (std::cin >> x)            // 读取失败（EOF 或格式错误）时结束data.push_back(x);
     

2. 循环结束后仍需访问循环条件或控制变量
   • 查找第一个负数元素，并在循环结束后检查是“找到”还是“遍历完毕”：

     auto it = data.begin();
     while (it != data.end() && *it >= 0)++it;
     if (it == data.end()) {// 没有负数
     } else {// *it 是第一个负数
     }
     

注意事项

• 避免“空循环体”陷阱

  while (std::cin >> x && x != sentinel);  // 空语句：循环体什么都不做，仅依赖条件部分“副作用”读入
  

• 防止漏写/多写分号

  while (cond);   // 错！分号会让循环体变成“空语句”，后面的代码将不受循环控制do_something();  // 永远只执行一次
  

• 循环变量作用域
  • 在 C++17 及以后，你可以在 while 条件中声明变量：

    while (int n = getValue()) {  // 每次迭代 n 都被创建并初始化// … 使用 n …
    }
    // 这里的 n 已超出作用域
    

二、for 循环 快速概览

如果你对迭代次数大致有个概念，或者想把“初始化–条件–更新”三要素集中在一行，for 循环往往更简洁：

for (std::size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) {process(vec[i]);
}

• 初始化语句（init-stmt）：在循环开始前执行一次
• 条件表达式（cond）：每次迭代前检查
• 更新表达式（increment）：每次迭代后执行
• 循环体（statement）：前面三部分控制何时进入、如何前进、何时退出

范围 for（C++11）
当你只需遍历容器或数组时，推荐使用更简洁的

for (auto &elem : container) {// … 使用 elem …
}

三、do…while 循环

do…while 保证至少执行一次循环体，然后在末尾检查条件：

do {work();
} while (condition);

• 适用场景：需要先执行操作，再决定是否继续，例如：
  • 菜单驱动程序：先显示菜单并读取一次用户选择，至少一次才有意义。

四、小结与实践指南

循环类型	检查条件时机	至少执行一次	常见用途
while	前	否	不确定次数、基于外部输入的循环
for	前	否	已知次数或可整合 init/cond/incr 的常规迭代
do…while	后	是	必须执行一次后再决定是否继续

• 规范花括号：即使循环体只有一行，也推荐使用 { … }，避免后期添加代码时引入“悬垂 else”或分号陷阱。
• 变量作用域：尽量将循环控制变量限制在最小作用域中——C++17 之后可在 while 或 for 头部声明。
• 空循环：对“仅依赖条件副作用”的场景（如读取输入直至 EOF），可使用空语句；但要注释清晰，避免误删。
• 选择合适的循环：
  • 以数据驱动（“有没有数据”）为主 → while
  • 以计数驱动（“执行 N 次”）为主 → for
  • 需要至少执行一次 → do…while

掌握这三种循环及其差异，配合 范围 for、算法库 和 标准容器，就能灵活、高效地应对绝大多数“重复执行”需求。希望这篇干货能帮助你在 C++ 项目中写出更清晰、健壮的循环代码！