詳解C語言中for循環(huán)與while循環(huán)的用法
一、單層for循環(huán)
引例：C語言實(shí)現(xiàn)求1到10的和（用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)）
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
sum = sum + i;
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
單層for循環(huán)執(zhí)行的順序：
第一次循環(huán)先執(zhí)行語句①，執(zhí)行完語句①執(zhí)行語句②，如果語句②成立則執(zhí)行語句④，執(zhí)行完語句④執(zhí)行語句③，執(zhí)行完語句③標(biāo)志著第一次循環(huán)結(jié)束；第二次循環(huán)先執(zhí)行語句②，如果語句②成立則執(zhí)行語句④，執(zhí)行完語句④執(zhí)行語句③，執(zhí)行完語句③標(biāo)志著第二次循環(huán)執(zhí)行結(jié)束，隨后循環(huán)中語句的執(zhí)行順序與第二次循環(huán)一致。如果在循環(huán)過程中語句②不成立，則整個(gè)循環(huán)就結(jié)束了。直到整個(gè)循環(huán)結(jié)束后才會(huì)執(zhí)行語句⑤，因?yàn)?，for語句與if語句所能控制的范圍相同，只能控制其接下來的第一條語句，言下之意是，語句⑤并不在for循環(huán)的內(nèi)部。需要注意的是，語句①僅在第一次循環(huán)中執(zhí)行，在其它循環(huán)過程中不執(zhí)行。換句話說，語句①只會(huì)在整個(gè)循環(huán)過程中執(zhí)行一次。語句①的作用其實(shí)是給變量進(jìn)行初始化，所以它僅參與了第一次循環(huán)。還有值得注意的是，初學(xué)時(shí)容易在for (①; ②; ③)后加分號(hào)，這個(gè)情況我已經(jīng)在《C語言if語句中常見的問題》這篇文章中的空語句問題中詳細(xì)敘述了其中的道理，并且在for語句中依然適用，有興趣的話可以一看。
練習(xí)
C語言實(shí)現(xiàn)求1到10中奇數(shù)的和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
for (i = 1; i <= 10; i = i +2)
sum = sum + i;
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
C語言實(shí)現(xiàn)求1+1/2+1/3+…+1/99+1/100
初學(xué)時(shí)的錯(cuò)誤代碼：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
float sum = 0; // 考慮到和是小數(shù)，所以定義sum為float類型
for (i = 1; i <= 100; i++)
sum = sum + 1/i;
printf("sum = %f\n", sum); // float類型的變量用%f輸出
return 0;
}
錯(cuò)誤原因：沒有考慮到1/i的數(shù)據(jù)類型。在C語言中，整型除以整型得到的結(jié)果只有整數(shù)位。例如，16/3 = 5。上述程序中i是整型變量，所以1/i也是整型，故從i大于等于2時(shí)，1/i的值永遠(yuǎn)為0。
因此需要將1/i的值想辦法變?yōu)楦↑c(diǎn)數(shù)才可以實(shí)現(xiàn)想要的功能。C語言規(guī)定，只要被除數(shù)與除數(shù)其中的一個(gè)為浮點(diǎn)數(shù)，則商為浮點(diǎn)數(shù)。故解決的辦法有兩種，第一種是將1/i寫為1.0/i，第二種是將整型變量i強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)化為float類型，正確的代碼如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
float sum = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++)
sum = sum + 1.0/i;// 或 sum = sum + 1/(float)(i);
printf("sum = %f\n", sum);
return 0;
}
思考1：如果將上述代碼中的sum = sum + 1/(float)(i);改為sum = sum + (float)(1/i);后能否正確輸出sum的值？
思考2：能否將i直接定義為浮點(diǎn)型變量？
答案是不能，因?yàn)楦↑c(diǎn)型數(shù)據(jù)是以IEEE754標(biāo)準(zhǔn)來存儲(chǔ)的，但I(xiàn)EEE754標(biāo)準(zhǔn)無法確保精確存儲(chǔ)每一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，例如，6.234在存儲(chǔ)過程中很可能存的不是6.234而是6.23399999，這是IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的缺陷。所以即便在該程序中將i定義為浮點(diǎn)型變量后輸出的結(jié)果是正確的，也不能確保在其他程序中依然正確，因?yàn)閕不一定是準(zhǔn)確的數(shù)字。需要注意的是，我們一般不會(huì)把循環(huán)中不斷發(fā)生更新的變量定義為浮點(diǎn)型變量，因?yàn)楦↑c(diǎn)型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程屬于非精確存儲(chǔ)。
二、for循環(huán)與if選擇的嵌套
引例：C語言實(shí)現(xiàn)求1到100之間所有可以被3整除的數(shù)字之和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 3 == 0)
sum = sum + i;
}
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
思考：下面的程序輸出結(jié)果是什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
for (i = 1; i <= 12; i++)
{
if (i % 3 == 0)
sum = sum + i;
printf("sum = %d\n", sum);
}
return 0;
}
練習(xí)（以下題目均要求使用for循環(huán)和if選擇的嵌套來完成）
編寫C語言程序求1到100之間的奇數(shù)之和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
int sum = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 2 == 1)
sum += i;
}
printf("奇數(shù)之和為%d\n", sum);
return 0;
}
編寫C語言程序求1到100之間的奇數(shù)的個(gè)數(shù)
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
int count = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 2 == 1)
count++;
}
printf("個(gè)數(shù)為%d\n", count);
return 0;
}
編寫C語言程序求1到100之間的奇數(shù)的平均值
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
int count = 0;
int sum = 0;
float average; // 考慮到平均值可能帶有小數(shù)位，所以將平均值定義為float類型
for (i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 2 == 1)
{
count++;
sum += i;
}
}
average = 1.0 * sum / count; //也可以運(yùn)用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換寫成average = (float)(sum)/count;
printf("平均數(shù)為%f\n", average);
return 0;
}
編寫C語言程序求1到100之間的奇數(shù)之和與1到100之間的偶數(shù)之和
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
int sum1 = 0; // 奇數(shù)和
int sum2 = 0; // 偶數(shù)和
for (i = 1; i <= 100; i++)
{
if (i % 2 == 1)
sum1 += i;
else
sum2 += i;
}
printf("奇數(shù)之和為%d，偶數(shù)之和為%d\n", sum1, sum2);
return 0;
}
三、多層for循環(huán)的嵌套
多層for循環(huán)執(zhí)行的順序：
第一次循環(huán)先執(zhí)行語句①，執(zhí)行完語句①執(zhí)行語句②，如果語句②成立則跳入內(nèi)部循環(huán)執(zhí)行語句④，執(zhí)行完語句④執(zhí)行語句⑤，如果語句⑤成立則執(zhí)行語句⑦，執(zhí)行完語句⑦執(zhí)行語句⑥，執(zhí)行完語句⑥執(zhí)行語句⑤，如果如果語句⑤不成立，則標(biāo)志著內(nèi)部循環(huán)執(zhí)行完畢，接下來跳出內(nèi)部循環(huán)執(zhí)行語句③，執(zhí)行完語句③標(biāo)志著第一次整個(gè)循環(huán)結(jié)束；第二次循環(huán)先執(zhí)行語句②，如果語句②成立，則再次跳入內(nèi)部循環(huán)執(zhí)行語句④，以此類推；如果語句②不成立，整個(gè)循環(huán)就結(jié)束了。由于⑧不屬于任何一個(gè)for循環(huán)內(nèi)部的語句，所以要在整個(gè)循環(huán)執(zhí)行完畢后才會(huì)執(zhí)行語句⑧。
換個(gè)方式：
因?yàn)閒or語句與if語句所能控制的范圍相同，只能控制其接下來的第一條語句，所以語句⑦屬于內(nèi)部for循環(huán)，而語句⑦與內(nèi)部的for循環(huán)語句構(gòu)成的語句整體是一個(gè)語句，也就是上圖中的綠色方框部分，這個(gè)整體語句又是外層for循環(huán)內(nèi)部的第一個(gè)語句，所以，外層for循環(huán)所控制的語句就是綠色方框部分，而外層for循環(huán)完整的結(jié)構(gòu)就是上圖中的橙色方框部分。所以按照for循環(huán)的大體執(zhí)行順序，首先會(huì)執(zhí)行語句①，執(zhí)行完語句①執(zhí)行語句②，如果語句②成立則會(huì)執(zhí)行綠色方框部分，綠色方框部分是單層for循環(huán)，所以執(zhí)行過程按照單層for循環(huán)的執(zhí)行循序執(zhí)行，當(dāng)內(nèi)部的綠色方框部分執(zhí)行完畢后，則會(huì)執(zhí)行語句③，語句③執(zhí)行完標(biāo)志著整體一次循環(huán)結(jié)束，下一次循環(huán)又從判斷語句②是否成立開始，如果成立，則執(zhí)行綠色方框部分；如果不成立，則整個(gè)循環(huán)結(jié)束。整個(gè)循環(huán)結(jié)束后才會(huì)執(zhí)行語句⑧，因?yàn)檎Z句⑧并不屬于這兩層for循環(huán)中的任何一層。
思考1：下面的for循環(huán)的執(zhí)行順序是什么樣的？
思考2：下面的for循環(huán)的執(zhí)行順序是什么樣的？
思考3：下面的for循環(huán)的執(zhí)行順序是什么樣的？
思考4：下面的程序輸出結(jié)果是什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for (i = 0; i <3; i++)
for (j = 2; j < 5; j++)
printf("AAAA\n");
printf("BBBB\n");
return 0;
}
思考5：下面的程序輸出結(jié)果是什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for (i = 0; i <3; i++)
printf("AAAA\n");
for (j = 2; j < 5; j++)
printf("BBBB\n");
printf("CCCC\n");
return 0;
}
思考6：下面的程序輸出結(jié)果是什么？
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
for (i = 0; i <3; i++)
{
printf("AAAA\n");
for (j = 2; j < 5; j++)
printf("BBBB\n");
printf("CCCC\n");
}
return 0;
}
四、while循環(huán)
引例：C語言實(shí)現(xiàn)求1到10的和（用while循環(huán)實(shí)現(xiàn)）
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
i = 1;
while (i <= 10)
{
sum += i;
i++;
}
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
對(duì)比：C語言實(shí)現(xiàn)求1到10的和（用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)）
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum = 0;
for (i = 1; i <= 10; i++)
sum = sum + i;
printf("sum = %d\n", sum);
return 0;
}
while循環(huán)與for循環(huán)的相互轉(zhuǎn)換：
從上述兩個(gè)程序可知，while循環(huán)和for循環(huán)可以進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，言下之意是，所有能用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)的功能，就可以用while循環(huán)實(shí)現(xiàn)，反之同理。但是，while循環(huán)和for循環(huán)在寫法上有一定的差別。
五、總結(jié)
循環(huán)結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)編程中起到至關(guān)重要的作用，幾乎每個(gè)有用的程序中都有循環(huán)結(jié)構(gòu)的身影，循環(huán)結(jié)構(gòu)是我們以后編程中的重中之重，掌握其執(zhí)行順序是理解程序的不二法門.
以上就是詳解C語言中for循環(huán)與while循環(huán)的用法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C語言 for while循環(huán)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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