循环

引言

本章逻辑结构如下：

先介绍循环的基本概念。
然后详细讲解三种主要循环：while、do-while 和 for。
最后讨论嵌套循环、循环控制语句（如break和continue）以及常见错误。

第一节：循环基础

循环是一种控制结构，用于重复执行代码块。C语言提供三种循环语句：while、do-while 和 for。每种循环都有入口条件（决定是否进入循环）和退出条件（决定何时停止）。

关键术语：

迭代：循环的一次执行。
无限循环：如果条件永不满足，循环会无限运行（通常是错误）。
循环体：{} 内要重复的代码。

循环通常与计数器变量结合使用，比如 int i = 0;

第二节：while 循环

while 循环在条件为真时重复执行代码。先检查条件，再执行循环体（可能一次都不执行）。

语法：

while (条件) {
    // 循环体
}

示例：打印1到5。

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        printf("%d\n", i);
        i++;  // 别忘更新条件，否则无限循环！
    }
    return 0;
}

输出： 1 2 3 4 5

注意事项：

条件是表达式，返回真(非0)或假(0)。
必须在循环体内更新条件变量。
适用于不确定迭代次数的情况，如读取输入直到EOF。

第三节：do-while 循环

do-while 循环先执行循环体，再检查条件（至少执行一次）。

语法：

do {
    // 循环体
} while (条件);

注意：while后有;。

示例：至少打印一次菜单。

#include <stdio.h>

int main() {
    int choice;
    do {
        printf("输入1继续，0退出：");
        scanf("%d", &choice);
    } while (choice != 0);
    return 0;
}

注意事项：

适合需要至少执行一次的场景，如菜单系统。
条件在循环后检查。

第四节：for 循环

for 循环是最结构化的，常用于已知迭代次数的情况。集初始化、条件、更新于一身。

语法：

for (初始化; 条件; 更新) {
    // 循环体
}

示例：打印1到5。

#include <stdio.h>

int main() {
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }
    return 0;
}

注意事项：

初始化只执行一次（如int i=0）。
条件为真时执行循环体，然后更新（如i++）。
部分可省略，但;必须保留（如for(;;) 是无限循环）。
适用于计数循环，如遍历数组。

第五节：嵌套循环和控制语句

5.1 嵌套循环

循环内可嵌套另一个循环，常用于二维结构如矩阵。

示例：打印3x3矩阵。

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        printf("(%d,%d) ", i, j);
    }
    printf("\n");
}

输出： (0,0) (0,1) (0,2) (1,0) (1,1) (1,2) (2,0) (2,1) (2,2)

5.2 循环控制语句

break：立即退出当前循环。
continue：跳过本次迭代剩余代码，继续下一次。
goto：跳转到标签（不推荐，易导致 spaghetti code）。

示例：用break提前退出。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i == 5) break;
    printf("%d ", i);
}
// 输出: 1 2 3 4

continue 示例：

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i % 2 == 0) continue;
    printf("%d ", i);  // 只打印奇数: 1 3 5
}

注意事项：

在嵌套循环中，break/continue 只影响最近的循环。
避免过度使用，以保持代码可读性。

第六节：常见错误和最佳实践

无限循环：忘记更新计数器。调试时用Ctrl+C中断。
越界：for循环中i从0到n-1遍历数组。
浮点条件：避免用==比较浮点数（精度问题），用epsilon。
最佳实践：用for已知次数，while/do-while未知次数。保持循环体简短。

总结与进阶

这一章我们掌握了C语言的循环结构，能处理重复任务。结合上章的条件语句，你现在能写出基本的控制流程序。