四.C语言——循环语句

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“循环恒有度，阴极复生阳。”中华文明绵延五千年，关于循环的哲思贯穿始终。从自然现象到日常生活，循环无处不在：地球围绕太阳公转不止，月亮每日东升西落，花开花谢年复一年，人们日复一日往返于工作、学习与生活之间——这些皆是大小不一却规律运行的循环系统。

如今，我们将视野转向计算机科学的世界，深入探索C语言中实现循环的核心机制。

C语言中的循环语句类型

在C语言中，主要存在两种基础循环结构：

1. while 循环

语法格式如下：

while(表达式){
    语句；
}

当表达式的值为真时，循环体内的语句将被反复执行；一旦表达式变为假，则跳出循环，不再执行任何操作。

示例1：输出数字1至10

#include<stdio.h>
int main() {
   int a=1;
  while(a<=10){
       printf("%d ",a);
       a++;
   }

  return 0;
}

掌握循环后，原本需要重复调用十次printf()的操作变得极为简洁高效，可见其强大之处。

2. for 循环

其基本结构为：

for(初始部分1; 终止部分2; 调整部分3){
    语句；
}

• 初始部分1：用于初始化循环控制变量，仅在首次进入循环前执行一次；
• 终止部分2：相当于while循环中的判断条件，决定是否继续执行循环体；
• 调整部分3：每次循环体执行完毕后，对控制变量进行更新。

该语句的执行流程可分解为以下步骤：

1. 执行初始部分1
2. 判断终止部分2是否为真
3. 若为真，则执行循环体语句
4. 执行调整部分3
5. 再次判断终止部分2
6. 若仍为真，重复执行语句和调整步骤
7. 直到判断结果为假，退出循环

示例2：使用for循环输出1~10

#include<stdio.h>
int main() {
    int i;
    for(i=1;i<=10;i++){

       printf("%d ",i);
  }

  return 0;
}

请仔细对比while与for两种写法的逻辑流程，体会它们在形式与适用场景上的异同。

循环在程序设计中的三大核心作用

1. 实现程序的持续运行（死循环）
许多长期运行的应用程序如操作系统服务、游戏主循环或浏览器内核，都依赖于无限循环作为底层支撑。典型写法为：

while(1){
    // 持续监听事件或刷新画面
}

2. 获取特定序列数据
通过设定合理的初始值、结束条件与递增/递减规则，结合break和continue语句，可以精准控制循环过程以获取所需数值。

例如：

int j = 1;                // 初始部分
while(j <= 10){           // 终止部分
    printf("%d", j);
    j = j + 1;            // 调整部分：每次自增1，从1到10
}

3. 多次执行相同任务
当我们需要重复执行某项操作时，比如打印“HELLO WORLD!”十次，循环提供了最直接有效的解决方案。

#include<stdio.h>
int main() {
   int i=1;
   while(i<=10){
      printf("HELLO WORLD!\n");
      i++;
  }
   return  0;
}

关键辅助语句：break 与 continue

这两个关键字是编写灵活循环逻辑的重要工具。

break：
在循环体内遇到break时，立即终止整个循环，跳转至循环体外后续代码。常用于满足特定条件后提前退出循环。

示例三：

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

思考一下：这段代码最终会输出什么？（答案将在文末揭晓）

continue：
当执行到continue时，当前循环中其后的所有语句将被跳过，程序直接进入下一轮循环的判断阶段，决定是否重新进入循环体。适用于需要跳过某些特殊情况但仍保持循环继续的情形。

示例四：

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

    return 0;
}

同样，请分析该段代码的输出结果。（答案亦见文末）

本章重点注意事项总结

1. for(;;){语句;} 是合法语法，省略了判断条件，默认视为永远为真，形成死循环。
2. 避免在循环过程中随意修改控制循环的三个关键变量（初始、终止、调整部分），否则可能导致逻辑混乱或不可预测的结果。
3. if()、while()、for() 后面不应添加分号（;）。若误加，则会导致花括号{}内的代码无法被执行。
4. 谨慎使用 continue 配合 while 循环：
   在利用“初始-终止-调整”三要素控制循环时，若在循环体内通过continue跳过了调整部分（如i++），可能造成变量未更新，从而陷入死循环。
   示例：

int i = 1;
while(i < 10){
    i++;  // 若此处被continue跳过，则i永不增长
}

#include<stdio.h>
int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 10) {
        
        printf("hello world");//死循环
        i = 5;//一旦改变控制循环的变量 则结果不可控
        i++;
    }
    return 0;
 }

因此，在while循环中应特别注意不要因continue导致控制变量未能正常变化。

结语

至此，本章节内容已全部呈现。希望你对C语言中的循环有了更深层次的理解。循环不仅是语法结构，更是编程思维的重要体现。它映射着自然界与人类社会的运行规律。

最后提醒一句：多动手实践，多独立思考，才能真正掌握知识本质。继续加油！

（示例三输出结果：2 3 4 5）
（示例四输出结果：1 2 3 4 后进入死循环）

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关键词：循环语句 C语言 include while 计算机科学

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