18 控制结构之循环结构

在上篇中，我们探讨了控制结构的选择结构，包括 if 和 switch，这些结构使我们能够根据条件执行不同的代码块。在本篇中，我们将深入了解循环结构，它是编程中非常重要的一个部分，允许我们重复执行一段代码，直到满足特定条件为止。

循环结构概述

C语言中有三种主要的循环结构：for 循环、while 循环和 do-while 循环。它们各自有不同的用法，其基本目的是相同的，即重复执行一段代码。

1. for 循环

for 循环通常用于已知循环次数的场景。其基本语法如下：

for (初始化; 条件; 更新) {
    // 循环体
}

示例：计算1到10的总和

#include <stdio.h>

int main() {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        sum += i; // 将i累加到sum中
    }
    printf("1到10的总和是: %d\n", sum);
    return 0;
}

在这个例子中，for 循环从 1 到 10 迭代，sum 变量用于计算总和。循环体每次执行时，i 的值都被累加到 sum 中。

2. while 循环

while 循环适用于当循环次数未知，但需要根据条件持续执行时。其基本语法如下：

while (条件) {
    // 循环体
}

示例：从键盘输入数字，直到输入0

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    int sum = 0;
    
    printf("请输入一个数字，输入0结束：\n");
    scanf("%d", &num);
    while (num != 0) {
        sum += num; // 将输入的数字累加到sum中
        printf("请输入一个数字，输入0结束：\n");
        scanf("%d", &num);
    }
    
    printf("输入的总和是: %d\n", sum);
    return 0;
}

在这个例子中，程序会持续要求用户输入数字，直到输入 0 为止。每次输入的数字都会被累加到 sum 中。

3. do-while 循环

do-while 循环与 while 循环相似，但它保证至少执行一次循环体。其基本语法如下：

do {
    // 循环体
} while (条件);

示例：至少输入一次年龄

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    
    do {
        printf("请输入您的年龄：\n");
        scanf("%d", &age);
    } while (age < 0); // 如果年龄为负数，继续输入
    
    printf("您输入的年龄是: %d\n", age);
    return 0;
}

在这个例子中，即使用户输入一个负数，程序也会继续提示用户输入年龄，直到用户输入一个有效的非负数为止。

总结

本篇我们探讨了三种主要的循环结构：for、while 和 do-while。这些结构在处理需要重复执行代码的场景时非常有用。通过适当选择循环结构，可以使代码更加清晰和高效。

在下一篇中，我们将开始学习函数，包括函数的定义与调用。这是一个编程中非常重要的主题，它将帮助我们更好地组织和重用代码。请继续关注！