C语言速成秘籍——循环结构(while、do while、for)和跳转语句(break，continue)

📝学习预警：

我们前面学习了选择结构，C语言有三种结构（顺序、选择、循环）

• 🔗选择结构学习

这个是专栏学习，里面收录了C语言的教学内容，欢迎大家进去学习

• C语言学习专栏🔗

下面我们将学习循环结构：

• for循环
  • for(exp1;exp2;exp3) 语法学习
    exp1：用来表示循环变量的 初始化
    exp2：用来表示循环结束 条件的判断
    exp3：用来循环 变量的调整
  • for循环中break(永久跳离循环语句)和continue(暂时跳离循环语句)的用法
• while循环
  • 语句的语法学习和while循环中break和continue的用法
• do while循环
  • 语句的语法学习和do while循环中break和continue的用法
  • do while循环的break和continue的使用和while类似
• for 和 while循环语句的continue对比使用
  • for是会跳到循环变量的调整(exp3)，安全性高
  • while是会跳到条件判断语句，安全性低
• 通过调试和监视窗口来看语句的执行和变量的变化， 这是相关的链接，后面的学习中都会用到这个工具来进行理解 🔗监视变量和调试语句学习

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1️⃣for循环

1.1、for循环的语法形式 and 执行流程

for(exp1;exp2;exp3)//注意这些之间是分号隔开的，别写成逗号了
{语句；
}
//exp1：用来表示循环变量的初始化
//exp2：用来表示循环结束条件的判断
//exp3：用来循环变量的调整

for循环的执行流程：

• 先执行exp1，初始化循环变量
• 进入exp2，
  • 判断表达式是否为真(==1)，进入循环语句；
    • break：
      • （无break）循环语句执行了后，再进行exp3变量调整（通常为自增或自减），再判断直到不满足结束循环。
      • （有break）直接跳出循环体，结束循环。
    • continue：
      • （无continue）循环语句执行了后，再进行exp3变量调整（通常为自增或自减），再判断直到不满足结束循环。
      • （有continue）直接跳到变量调整，结束循环。
  • 判断表达式是否为假(!=0)，不进入循环语句，结束for循环

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上面我们已经学习了for循环的语法形式，我们写一道题来练习一下吧

• 练习1：打印1-10的值
  • 提升难度：每5个值之间要换行
• 练习2：计算1-100之间3的倍数的数字和
  • 我们通过打印3的倍数的数值会发现什么规律？对此我们可以进一步改进代码

练习1：
#include<stdio.h>
int main()
{int num = 0;for (num = 1; num <= 10; num++){printf("%d ", num);/*这部分是难度提升的代码：if (num % 5 == 0)printf("\n");*/}return 0;
}
*******************************
练习2：
#include<stdio.h>
int main()
{int num = 0;int sum = 0;for (num = 1; num <= 100; num++){if (num % 3 == 0){printf("3的倍数的值为：%d\n", num);//检验3的倍数的数值sum = sum + num;}}printf("sum=%d\n", sum);return 0;
}
**********************
练习2：(改进)发现3的倍数中两个数值是相差3，改进后可以减少循环和判断的次数，进行代码的优化
#include<stdio.h>
int main()
{int num = 0;int sum = 0;for (num = 3; num <= 100; num += 3){printf("3的倍数的值为：%d\n", num);//检验3的倍数的数值sum = sum + num;}printf("sum=%d\n", sum);return 0;
}

2️⃣while循环

2.1、while循环的语法 和 执行流程

while语句的语法结构和if语句非常相似

• if语句相当于while语句的循环一次

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 4;if (i)			//表达式非0，执行一下语句{printf("hhhh\n");}printf("\n\n");while (i)		//表达式非0，执行一下语句{printf("hhhh\n");		//执行语句i--;			//i自减直到减到0，在进行while(i)，判断表达式，为0，不执行语句，跳出循环}return 0;
}

• while语句的执行流程：
  • 先执行判断表达式
  • 1、表达式值为0，循环结束
  • 2、表达式值非0，执行循环语句，语句执行后继续判断是否再执行语句
  • 有break：遇到break直接跳离循环语句，结束循环语句
  • 有continue：遇到continue直接跳到while的条件判断表达式
    

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while循环代码练习：

• 1、在屏幕上打印1-10的值
• 2、输入一个正的整数，逆序打印这个整数的每一位
  • 输入：1234，输出：4 3 2 1
  • 输入：128，输出：8 2 1

1、在屏幕上打印1-10的值
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;while (i <= 10){printf("%d ", i);i++;}return 0;
}
***************************
2、输入一个正的整数，逆序打印这个整数的每一位(下面有解释)
#include<stdio.h>
int main()
{int n = 0;int b = 0;printf("请输入一个整数：");scanf("%d", &n);while (n){b=n % 10;printf("%d ", b);n = n / 10;}return 0;
}

2.2、🤔：while循环和for循环compare

例如：打印1-10的数字

• 会发现while循环和for循环时相似的，它们都有变量初始化、判断条件、变量调整、循环语句
• 只是它们的位置不同，for循环的初始化、判断、调整是集中的，利于代码 的维护；而while循环的这三部分是分散的
• 所以形式上，for循环时优于while循环的
  *但在具体使用中我们根据具体问题使用恰当的语句

3️⃣do while循环

3.1、do while 的语法 和 执行流程

• 通常在循环结构中，do while的循环语句是使用最少的，其语法如下：

do
{语句;
}while(exp);
//语句是：循环体
//exp是：判断条件

• 在我们前面的学习中，for循环和while循环都是先判断，再决定是否进入循环语句
• 但是do while是先进入循环语句，再判断表达式是否成立
  • 表达式为真（!=0）再次进入循环语句，直到结束循环
  • 表达式为假(==0)直接结束循环
• 在do while循环语句中的循环体是至少被执行一次的，这就是其特殊的地方之处

do while循环的执行流程：

• 先执行循环语句，
• 再进行exp判断条件是否满足
  • exp != 0(真)，继续执行循环语句，直到遇到break(跳出循环语句，结束循环)，遇到continue(跳到循环的跳到条件判断语句)；或者条件不满足，结束循环
  • exp == 0(假)，结束循环
    

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上面我们已经大致学习了do while的循环结构，让我们实操一下吧！

• 练习1：打印1-10的值
• 练习2：输入一个正整数，计算这个整数时几位数
  • 输入：1234 ，输出：4
  • 输入：432 ，输出：3

练习1：
#include<stdio.h>
int main()
{int num = 0;do{num++;printf("%d ", num);} while (num < 10);return 0;
}
*******************
练习2:
#include<stdio.h>
int main()
{int num = 0;int count = 0;//计数printf("请输入一个正整数：");scanf("%d", &num);do{num = num / 10;count++;} while (num);printf("这个整数是：%d位\n", count);return 0;
}

• 练习2 的解题思路，如下：
  
• 上面的练习2 不一定要用do while 循环，但用do while循环是比较好的，因为n=0 的时候，是1位数，要统计位数的。

4️⃣跳转语句：break和continue语句

在我们循环执行的过程中，如果发生某些特殊状况时，需要提前终止循环。

• 在C语言中提供了break和continue这两个关键字，来进行循环的终止的。
• break：这个是永久终止循环，只要break被执行，就会直接跳出第一层循环（如果后嵌套循环中有个别循环层有break，就是跳离该层的循环），继续往后执行循环外的内容。
• continue：这个是暂时跳过本次循环中continue后面的代码，跳过后还会继续执行循环代码，在for循环和while循环中是有差异的

• 下面关于break和continue的代码，我们可以通过调试和监视窗口来看语句的执行和变量的变化
  • 这是相关的链接 🔗监视变量和调试语句，可以打开链接学习相关内容

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4.1、while循环中的break和continue

4.1.1、break举例

练习1：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;while (i <= 10){if (i == 5){printf("\n");break;}printf("%d ", i);i += 1;}printf("www\n");return 0;
}
***************************
输出：
1 2 3 4
www

在打印完1 2 3 4 后，i = 5的时候执行break，跳出while循环 ，执行循环外的代码，输出www

• 其执行流程如下：
  

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练习2：练习1的提升（二层循环）
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;while (i <= 1){while (i <= 10){if (i == 5){printf("\n");break;//跳出第一层while循环}printf("%d ", i);i += 1;}printf("hhh\n");i++;}printf("www\n");return 0;
}
***************************
输出：
1 2 3 4
hhh
www

在打印完1 2 3 4 后，i = 5的时候执行break，跳出第一层while循环 ，执行第一层循环外的代码，输出hhh，然后判断第二层while循环条件是否满足，不满足结束二层while循环。

• 该练习的执行流程如下：
  

4.1.2、continue 举例

• continue 是继续的意思，在循环中的作用是跳出本次循环中continue后边的代码，继续进行下一次循环的判断

如果把上面的代码中的break替换成continue会怎么样呢？

练习1：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;while (i <= 10){if (i == 5){printf("\n");continue;/*当 i == 5 的时候，执行continue代码，跳过后面语句，去到判断条件此时因为跳过后面语句 i的值一直没有发生变化(i == 5)，因此会导致死循环*/}printf("%d ", i);i += 1;}printf("www\n");return 0;
}

• 该代码执行流程，可根据流程图进行理解
  

嵌套循环中continue会如何呢？

练习2 ：嵌套循环
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;while (i <= 1){while (i <= 10){if (i == 5){printf("\n");continue;/*当 i == 5 的时候，执行continue代码，跳过后面语句，去到判断条件此时因为跳过后面语句 i的值一直没有发生变化(i == 5)，因此会导致死循环*/}printf("%d ", i);i += 1;}printf("hhh\n");i++;}printf("www\n");return 0;
}

• 代码执行流程图：
  

4.2、do while循环中的break和continue

4.2.1、break举例

是和while循环一样的，运行到break时就直接跳离do while循环代码块，执行printf("www\n");

• 可以调试代码查看具体代码语句的运行流程

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;do{if (i == 5)break;printf("%d ", i);i++;}while (i <= 10);printf("www\n");return 0;
}

4.2.2、continue举例

是和while循环一样的，运行到continue时就直接跳到do while循环的条件判断，i永远为5，导致死循环

• 可以调试代码查看具体代码语句的运行流程

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;do{if (i == 5)continue;printf("%d ", i);i++;}while (i <= 10);printf("www\n");return 0;
}

4.3、for循环中的break和continue

4.3.1、break举例

for循环中的break其实适合while循环中的一样作用，break是跳离第一层的循环，可以通过调试查看语句的运行能过程

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;for(i=1;i<=1;i++){for(i=1;i <= 10;i++){if (i == 5){printf("\n");break;//跳出第一层for循环}printf("%d ", i);}printf("hhh\n");}printf("www\n");return 0;
}
********************
输出：
1 2 3 4
hhh
www

4.3.2、continue举例

for循环中的continue和while循环中的不太一样

• 会自动执行循环变量的更新
  • 下面的代码中i=5时执行语句printf()和continue，遇到continue不会执行下面的语句，接着循环变量更新（i++）i=6

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;for(i=1;i <= 10;i++){if (i == 5){printf("\n");continue;/*当 i == 5 的时候，执行continue代码，跳过后面语句，去到for( )里面来到了i++的调整部分，i == 6*/}printf("%d ", i);}printf("www\n");return 0;
}
**************************
输出：
1 2 3 4
6 7 8 9 10 www

📌for和while中continue对比

• 我们可以看到下面两个代码中，continue执行后，它们跳转的位置是不一样的，导致最后的运行结果不一致
  • for循环中的continue是会自动执行循环变量的更新，安全性高
  • while循环中的则是执行条件判断语句 ，安全性低，容易死循环
    

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✒️小结：
上面我们学习了循环语句（for、while、do while）的使用和跳转语句（break、continue）在循环语句的用处，我们学习了两种跳转语句还会不会有其他跳转语句呢？

• 跳转语句goto，这个较break和continue来说，复杂很多，这个会作为单独的知识点来教学，后面会更新goto的使用和应用
• 后面会更新循环语句的嵌套，嵌套循环不作为单独的知识点学习，会放在C语言小游戏的专栏里，作为练习题

如果上面的内容有错误和不足欢迎大家在评论区指出，会积极修正！
感谢大家的阅读🌹🌹