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C语言基础（08）【循环结构】

news 来源：原创 2025/6/2 9:33:19

循环结构

什么是循环条件

代码在满足某种条件的情况下，重复执行，就叫做循环结构。

循环的分类：

无限循环：其实就是死循环，程序设计中避免无限循环，如果非要使用，那么这个循环一定要在可控的范围内。
有限循环：循环限定循环次数或者终止循环的条件。

循环的构成

循环条件
循环体

当型循环的实现

特点：先判断，后执行。如果条件不满足，一次都不执行。

典型代表：while循环和for循环

while

语法：

//写法：省略{}
while（循环条件）循环语句；//单语句
//写法2：保留{}
while(循环条件)
{循环语句；//可以是单语句，可以是符合语句
}

说明：

1.循环条件的返回值必须是逻辑值（布尔类型，表达式只能是关系表达式或者逻辑表达式，也也可以是具体的值（0，非0））.在C语言中，使用0和非0来表示逻辑表达式的值。如果引入<stdbool.h>也可以用true和false来表示

2{}包起来的内容整体称之为：循环体

3.我们要在循环体中控制循环条件的变化，否则产生死循环

执行过程：

特点：先判断，后执行，循环体可能一次都不执行

案例：

需求：求1~100的累加和
分析：
- 创建一个变量sum=0,用来接收累加和
- 创建一个变量i；来表示计算数，我们给i给个初始值 i= 1，每次循环的时候，i++
- 在循环中，使用sum+=i完成累加和
- 同时限定i的范围 i <=100
  - 第一次：sum += i = 0 + 1 = 1 0+1
  - 第二次：sum += i = 1 + 2 = 3 1+2
  - 第三次：sum += i = 3 + 3 = 6 1+2+3
  - …
代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{// 定义两个变量，sum存储累加和，i用来存储计算数（循环变量，是一个可变变量）int sum = 0,i = 1;// 写一个循环，实现累加和计算while(i <= 100){// 累加和计算sum += i; // sum = sum + i;// 给循环变量赋值，用来影响循环条件i++;}printf("1~100的累加和是%d\n",sum);return 0;
}

案例：

需求：求1~100以内的偶数和，也就是2+4+6+…+100的累加和
分析：创建两个变量，一个变量sum = 0用来存储偶数和，一个变量i = 2用作循环变量
- 创建一个循环，设置循环条件：i <= 100
- 在循环体中，需要使用一个if语句判断i是否为偶数 if(i % 2 == 0)，如果满足，就求偶数和：sum += i
- 在循环体的最后一行，写代码改变循环变量的值：i++
- 循环结束，打印输出sum
代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{// 创建两个变量，一个变量sum用来存偶数和，一个变量i用来存循环变量int sum = 0, i = 2;// 循环求偶数和while (i <= 100){// 过滤掉奇数if (i % 2 == 0){sum += i;}i++;// 改变循环变量的值}pri0ntf("1~100以内的偶数和是%d\n",sum);return 0;
}

死循环：

while(1)//要在死循环中进行必要的限制

for

原则上：for循环能实现的while循环一定能实现

语法：

for(表达式1；表达式2；表达式3)
{循环体语句；//如果单语句，可以省略{}，如果是复合语句必须保留{}}

说明：

①（）中可以保留两个；；举例：for（；；）此时for循环是死循环

②表0达式1是循环变量,我们需要赋初始值，循环变量可以是单个，也可以是多个，0多个循环变量要用逗号隔开

③表达式2是循环条件用来限制循环的次数，循环条件支持表达式，举例

④表达式3是改变循环变量（条件）支持列表，这里可以使用赋值表达式，举例：i++，i–

⑤执行顺序：①②④③→②④③…→②
特点：先判断，后执行，循环体语句有可能一次都不执行。

案例：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
/*** 需求：while循环案例：计算1~100以内的偶数和
0 */ 
int while_test()
{// 创建一个变量用来存储sumint sum = 0;// 创建一个循环变量，并初始化（表达式1）int i = 2;// 循环while(i <= 100) // 循环条件（表达式2）{// 过滤调奇数 循环体语句if (i % 2 == 0){sum += i;  }// 改变循环条件（表达式3）i++;}printf("1~100以内的偶数和是%d\n",sum);
}
/*** 需求：for循环案例：计算1~100以内的偶数和*/ 
int for_test()
{// 创建一个变量用来存储sumint sum = 0;// 创建一个循环变量，并初始化（表达式1）int i = 2;// 循环for(;i <= 100;) // 循环条件（表达式2）{// 过滤调奇数 循环体语句if (i % 2 == 0){sum += i;  }// 改变循环条件（表达式3）i++;}printf("1~100以内的偶数和是%d\n",sum);
}
/*** 需求：for循环案例：计算1~100以内的偶数和*/ 
int for_test2()
{// 创建一个变量用来存储sumint sum = 0;// 循环for(int i = 2; i <= 100; i++) // 循环条件（表达式2）{// 过滤调奇数 循环体语句if (i % 2 == 0){sum += i;  }}printf("1~100以内的偶数和是%d\n",sum);
}
/*** for循环案例* 需求：用户可以通过键盘录入一个整数n，用来作为阶乘的最高位，比如n = 5，那么阶乘表示:1 * 2 * 3 * 4 
* 5*/ 
int for_test3()
{// 创建一个变量，接收控制台输入的整数nint n;// 创建一个变量，用来接收阶乘的结果int r = 1;printf("请输入一个整数:\n");scanf("%d",&n);// 使用for循环实现阶乘 fabs()求绝对值，需要引入 math.hfor (int i = 1; i <= fabs(n); i++){r *= i;}printf("1～%d之间的阶乘的将结果是%d\n",(int)fabs(n),r);
}
int main(int argc,char *argv[])
{while_test();for_test();for_test2();for_test3();return 0;
}

死循环的写法：

for(表达式1;;表达式3)
for(;;)

循环实现的三要素：

循环变量的初始化,举例：int i = 2;
循环变量的条件,举例：i <= 100
循环变量的更新,举例：i++

案例：

需求：求斐波拉契数列的前20个
分析：
- 斐波拉契数列指的是符合一定规则的数列,举例：1，1，2，3，5，8
- 斐波拉契数列的特点是，第3个就等于前2个数之和，最开始的第1,2个数是固定的，都是1
代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{int f1 = 1; // 前一个数，默认是1,因为第一个就是1int f2 = 1; // 后一个数，默认是1,因为第二个就是1int i = 1; // 循环变量，控制循环次数，我们需求是输出20个，只需要10次for(;i <= 10; i++){printf("%12d%12d\n",f1,f2);// 第1次：1 1 2 3 5 8f1 += f2; // f1 = f1 + f2f2 += f1; // f2 = f2 + f1}return 0;
}

直到型循环

特点：先执行，后判断。不管条件是否满足，至少执行一次。

代表：do…while,goto(已淘汰，不推荐)

do …whlie

语法：

do
{循环体；
}while(循环条件)；

说明：

①循环条件的返回值必须是逻辑值（0或非0）

②{}包起来的内容整体称之为循环体

③我们要在循环体中控制循环条件的变化，否则产生死循环

执行过程：

案例：

goto

语法：

loop:标签内容 //定义一个标签，（标签名自定义，这是一个不带引号的字符串）我们一般需要重复执行代码添加标签goto 标签（lable）

标签：标明

循环的嵌套

3种循环（while,do…while、for）可以互相嵌套。在前一个循环内容又存放一个未完成循环。

案例：

求100~200之间的所有素数（又称为质数）
分析：
- 只能被1和自身整除的数叫做素数或者质数。（思路反推，过滤和合数）

代码：

//创建一个变量，存放100~200之间的自然数
int num = 100;
//循环变量，默认从2，开始，因为自然数除以1没有意义。现在需要校验2~自身减1的数，排除（1~自身）（2~100）
int a;
//第一层for循环：生成100~200之间的自然数
for(;num <= 200;num++)
{//第二层循环：校验一个自然数，检测是否是非素数for(i = 2;i < num;i++){//被校验数能否被校验数整除}
}