C语言教程char06.docx
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C语言教程char06
6循环控制
6.1概述
循环结构是程序中一种很重要的结构。
其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。
给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。
Ｃ语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。
1）用goto语句和if语句构成循环；
2）用while语句；
3）用do-while语句；
4）用for语句；
6.2goto语句以及用goto语句构成循环
goto语句是一种无条件转移语句,与BASIC中的goto语句相似。
goto语句的使用格式为:
goto语句标号；
其中标号是一个有效的标识符,这个标识符加上一个“:
”一起出现在函数内某处,执行goto语句后,程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。
另外标号必须与goto语句同处于一个函数中,但可以不在一个循环层中。
通常goto语句与if条件语句连用,当满足某一条件时,程序跳到标号处运行。
goto语句通常不用,主要因为它将使程序层次不清,且不易读,但在多层嵌套退出时,用goto语句则比较合理。
【例6.1】用goto语句和if语句构成循环,
。
main（）
{
inti,sum=0;
i=1;
loop:
if（i<=100）
{sum=sum+i;
i++;
gotoloop;}
printf（"%d\n",sum）;
}
6.3while语句
while语句的一般形式为：
while（表达式）语句
其中表达式是循环条件，语句为循环体。
while语句的语义是：
计算表达式的值，当值为真（非0）时，执行循环体语句。
其执行过程可用下图表示。
【例6.2】用while语句求
。
用传统流程图和N-S结构流程图表示算法，见图：
main（）
{
inti,sum=0;
i=1;
while（i<=100）
{
sum=sum+i;
i++;
}
printf（"%d\n",sum）;
}
【例6.3】统计从键盘输入一行字符的个数。
#include
main（）{
intn=0;
printf（"inputastring:
\n"）;
while（getchar（）!
='\n'）n++;
printf（"%d",n）;
}
本例程序中的循环条件为getchar（）!
='\n',其意义是，只要从键盘输入的字符不是回车就继续循环。
循环体n++完成对输入字符个数计数。
从而程序实现了对输入一行字符的字符个数计数。
使用while语句应注意以下几点：
1）while语句中的表达式一般是关系表达或逻辑表达式，只要表达式的值为真（非0）即可继续循环。
【例6.4】
main（）{
inta=0,n;
printf（"\ninputn:
"）;
scanf（"%d",&n）;
while（n--）
printf（"%d",a++*2）;
}
本例程序将执行n次循环，每执行一次，n值减1。
循环体输出表达式a++*2的值。
该表达式等效于（a*2；a++）。
2）循环体如包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来，组成复合语句。
6.4do-while语句
do-while语句的一般形式为:
do
语句
while（表达式）；
这个循环与while循环的不同在于:
它先执行循环中的语句,然后再判断表达式是否为真,如果为真则继续循环；如果为假,则终止循环。
因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。
其执行过程可用下图表示。
【例6.5】用do-while语句求
。
用传统流程图和N-S结构流程图表示算法，见图：
main（）
{
inti,sum=0;
i=1;
do
{
sum=sum+i;
i++;
}
while（i<=100）
printf（"%d\n",sum）;
}
同样当有许多语句参加循环时,要用"{"和"}"把它们括起来。
【例6.6】while和do-while循环比较。
（1）main（）
{intsum=0,i;
scanf（“%d”,&i）;
while（i<=10）
{sum=sum+i;
i++;
}
printf（“sum=%d”,sum）;
}
（2）main（）
{intsum=0,i;
scanf（“%d”,&i）;
do
{sum=sum+i;
i++;
}
while（i<=10）;
printf（“sum=%d”,sum）;
}
6.5for语句
在C语言中，for语句使用最为灵活，它完全可以取代while语句。
它的一般形式为:
for（表达式1；表达式2；表达式3）语句
它的执行过程如下：
1）先求解表达式1。
2）求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面第3）步；若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步。
3）求解表达式3。
4）转回上面第2）步继续执行。
5）循环结束，执行for语句下面的一个语句。
其执行过程可用下图表示。
for语句最简单的应用形式也是最容易理解的形式如下：
for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量增量）语句
循环变量赋初值总是一个赋值语句,它用来给循环控制变量赋初值;循环条件是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环；循环变量增量，定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化。
这三个部分之间用“；”分开。
例如:
for（i=1;i<=100;i++）sum=sum+i;
先给i赋初值1,判断i是否小于等于100,若是则执行语句,之后值增加1。
再重新判断,直到条件为假,即i>100时,结束循环。
相当于：
i=1;
while（i<=100）
{sum=sum+i;
i++;
}
对于for循环中语句的一般形式，就是如下的while循环形式：
表达式1；
while（表达式2）
{语句
表达式3；
}
注意:
1）for循环中的“表达式1（循环变量赋初值）”、“表达式2（循环条件）”和“表达式3（循环变量增量）”都是选择项,即可以缺省,但“；”不能缺省。
2）省略了“表达式1（循环变量赋初值）”,表示不对循环控制变量赋初值。
3）省略了“表达式2（循环条件）”,则不做其它处理时便成为死循环。
例如：
for（i=1;;i++）sum=sum+i;
相当于：
i=1;
while
（1）
{sum=sum+i;
i++;}
4）省略了“表达式3（循环变量增量）”,则不对循环控制变量进行操作,这时可在语句体中加入修改循环控制变量的语句。
例如：
for（i=1;i<=100;）
{sum=sum+i;
i++;}
5）省略了“表达式1（循环变量赋初值）”和“表达式3（循环变量增量）”。
例如：
for（;i<=100;）
{sum=sum+i;
i++;}
相当于：
while（i<=100）
{sum=sum+i;
i++;}
6）3个表达式都可以省略。
例如：
for（；；）语句
相当于：
while
（1）语句
7）表达式1可以是设置循环变量的初值的赋值表达式，也可以是其他表达式。
例如：
for（sum=0;i<=100;i++）sum=sum+i;
8）表达式1和表达式3可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。
for（sum=0,i=1;i<=100;i++）sum=sum+i;
或：
for（i=0,j=100;i<=100;i++,j--）k=i+j;
9）表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式，但也可是数值表达式或字符表达式，只要其值非零，就执行循环体。
例如：
for（i=0;（c=getchar（））!
=’\n’;i+=c）;
又如：
for（;（c=getchar（））!
=’\n’;）
printf（“%c”,c）;
6.6循环的嵌套
【例6.7】
main（）
{
inti,j,k;
printf（"ijk\n"）;
for（i=0;i<2;i++）
for（j=0;j<2;j++）
for（k=0;k<2;k++）
printf（“%d%d%d\n",i,j,k）;
}
6.7几种循环的比较
1）四种循环都可以用来处理同一个问题，一般可以互相代替。
但一般不提倡用goto型循环。
2）while和do-while循环，循环体中应包括使循环趋于结束的语句。
for语句功能最强。
3）用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成，而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。
6.8break和continue语句
6.8.1break语句
break语句通常用在循环语句和开关语句中。
当break用于开关语句switch中时,可使程序跳出switch而执行switch以后的语句；如果没有break语句,则将成为一个死循环而无法退出。
break在switch中的用法已在前面介绍开关语句时的例子中碰到,这里不再举例。
当break语句用于do-while、for、while循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环后面的语句,通常break语句总是与if语句联在一起。
即满足条件时便跳出循环。
【例6.8】
main（）
{
inti=0;
charc;
while
（1）/*设置循环*/
{
c='\0';/*变量赋初值*/
while（c!
=13&&c!
=27）/*键盘接收字符直到按回车或Esc键*/
{
c=getch（）;
printf（"%c\n",c）;
}
if（c==27）
break;/*判断若按Esc键则退出循环*/
i++;
printf（"TheNo.is%d\n",i）;
}
printf（"Theend"）;
}
注意:
1）break语句对if-else的条件语句不起作用。
2）在多层循环中,一个break语句只向外跳一层。
6.8.2continue语句
continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。
continue语句只用在for、while、do-while等循环体中,常与if条件语句一起使用,用来加速循环。
其执行过程可用下图表示。
1）while（表达式1）
{……
if（表达式2）break;
……
}
2）while（表达式1）
{……
if（表达式2）continue;
……
}
【例6.9】
main（）
{
charc;
while（c!
=13）/*不是回车符则循环*/
{
c=getch（）;
if（c==0X1B）
continue;/*若按Esc键不输出便进行下次循环*/
printf（"%c\n",c）;
}
}
6.9程序举例
【例6.10】用
公式求π。
N-S流程图：
#include
main（）
{
ints;
floatn,t,pi;
t=1,pi=0;n=1.0;s=1;
while（fabs（t）>1e-6）
{pi=pi+t;
n=n+2;
s=-s;
t=s/n;
}
pi=pi*4;
printf（"pi=%10.6f\n",pi）;
}
【例6.11】判断m是否素数。
N-S流程图：
#include
main（）
{
intm,i,k;
scanf（“%d”,&m）;
k=sqrt（m）;
for（i=2;i<=k;i++）
if（m%i==0）break;
if（i>=k+1）
printf（“%disaprimenumber\n”,m）;
else
printf（“%disnotaprimenumber\n”,m）;
}
【例6.12】求100至200间的全部素数。
#include
main（）
{
intm,i,k,n=0;
for（m=101;m<=200;m=m+2）
{
k=sqrt（m）;
for（i=2;i<=k;i++）
if（m%i==0）break;
if（i>=k+1）
{printf（“%d”,m）;
n=n+1;}
if（n%n==0）printf（“\n”）;
}
printf（“\n”）;
}
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