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1、C语言程序设计案例教程第4章 循环结构程序设计第4章循环结构程序设计当程序中要做重复的工作时，可以使用循环结构程序，例如，第2章【实例21】介绍的计算1+2+3+4+5+6的值，求1到6的自然数和。环结构程序可以提高程序设计的效率。即循在分支和循环结构程序中，C语言提供了可以处理一些特殊情况的语句，这些语句是中断、接续、转向及返回语句。循环结构程序也可以进行嵌套。4.1循环结构循环结构程序的应用使得大量重复的工作变得更容易，提高了程序设计的效率。循环结构语句是在某个条件成立时反复执行一段程序，直到条件不成立后才停止执行这段程序，退出循环语句。C语言提供了while、dowhile和for三种循
2、环语句。循环结构可分为当型循环结构与直到型循环结构，前者是先进行条件判断；后者是执行一次要重复执行的程序段或语句，再进行条件判断。4.1.1while语句While语句循环是当型循环，其格式及其功能介绍如下。1语句格式和功能【格式】while(表达式)循环体【功能】while循环的程序流程如图411所示。执行到while语句后，先对表达式进行判断，当值为真（非0）时，就依次执行循环体中的各条语句，然后再检查表达式的值，再循环，直到表达式值为假（0）时结束循环，执行循环后面的语句。由图411可以看出，当型循环的特点是“先判断，后执行”。表达式假真循环体图411while语句程序流程例如：下面程序
3、可以完成计算1+2+100的任务。intm=1,n,sum=0n=100while(m=n)printf(%dn,sum)上述程序执行到循环结构后，先执行“sum=sum+m”语句，然后m进行自减，再判断m是否小于或等于n，如果大于或等于n，则返回执行“sum=sum+m”语句，m进行自减，再判断m是否大于或等于n；如果小于n，则退出循环结构。4.1.3for语句在前面的实例中计算数的阶乘时，是按1*2*3*n进行计算的，可以看出，乘数是有序逐渐递增的，因此可以用变量的循环递增来实现。对于这种有序递变类型的数据计算，最方便的就是使用for循环来实现。for循环是一种比较特殊的循环，它能将循环变
4、量初始化、循环条件和以及循环变量的改变都放在同一行语句中。821语句格式和功能for循环语句的格式及其功能如下。【格式】for(表达式1表达式2表达式3)循环体【功能】其中，表达式1的值为循环变量赋初值，表达式2为循环条件，表达式3对循环变量进行改变。for循环的程序流程如图416所示。图416for循环的程序流程图例如：下面的程序运行后可以计算并显示1+2+100的值。#includestdio.hvoidmain()intmin=1,max=100for(i=mini=maxi+)sum=sum+iprintf(%d,sum)可以看到，for循环程序等价于如下的while循环程序。表达式1
5、while(表达式2)循环体表达式3【说明】在学习for循环时，应该避免一些误区：for循环只能用于循环变量的有序改变，只能有一个循环变量，for语句中必须要有三个表达式，循环变量的改变只能在for语句中执行等等，这些都是片面的理解。2for循循环语句的灵活使用for循环是一个非常灵活的循环语句，循环语句中的三个表达式并没有固定的格式，下面列出几种不同的for循环使用方法。83（1）for（表达式2表达式3）语句中省略了表达式1，在不需要为循环变量赋初值或赋值在循环之前已经完成时可以使用这种格式。例如：sum=1n=1for(nmn+)（2）for（表达式2）语句中省略了表达式1和表达式3，此
6、时循环变量的改变在程序体中执行。例如：sum=1n=1for(nm)n+（3）for（表达式a,表达式b表达式2表达式3）语句中的表达式1的部分可以由两个表达式表达式a和表达式b组成，可以同时为两个变量赋初值。当然，有更多的表达式也可以，需要注意的是，在表达式之间是以逗号“,”为分隔符。这种方法对表达式3也适用。例如：for(n=1,sum=1n=m)break/*退出循环*/n+上面的这几个例子中的语句都执行了相同的功能，说明C语言的循环语句功能很灵活，这在程序设计中应该灵活应用。4.2循环嵌套及中断和转向语句有时在程序中，还会遇到一些特殊情况，例如在循环中途因为某种原因需要退出循环，在程序
7、中满足某种条件时转去执行相应语句等，这就需要使用中断或转向语句来达到目的。C语言提供了能够实现这些要求的语句：goto（无条件转向语句）break（中断）continue、（接续）和return（返回）语句。本节除了介绍这些语句外，还介绍了循环的嵌套。844.2.1循环嵌套1什么是循环嵌套循环结构中包含了另一个循环结构时，被称为循环的嵌套或多重循环。前面所学过的循环语句while、dowhile、for都可以用在循环的嵌套中，循环的嵌套可以是相同类型的循环嵌套，也可以是不同类型的循环嵌套。循环嵌套有多种形式，下面给出几种循环嵌套形式。在循环嵌套时，应该注意循环嵌套不能够交叉，要避免由于嵌套而使
8、程序变得复杂，出现交叉循环的问题。形式1：while()for()形式2：for()for()形式3：dofor()while()4.2.2break和continue语句1中断语句break在学习switch语句时曾介绍过break语句，利用该语句可以从开关switch语句中退出。另外，break语句还可以用来从程序的循环语句中跳出。break语句的格式与功能介绍如下。【格式】break【功能】通常情况下，在需要从循环中跳出时，break通常都与条件语句合用，作为循环语句的出口，即在循环过程中，如果if语句的条件成立时，就跳出当前循环，执行循环后面的语句。注意：如果在嵌套的多重循环中，bre
9、ak只能跳出其所在循环层，不能跳出外层循环。语句结构形式如下：while()if()break2接续语句continuecontinue称为接续语句，它专用于循环结构中，表示本次循环结束，开始下一次循环。continue语句的格式与功能介绍如下。【格式】continue【功能】continue语句用于改变一次循环的流程，作用是提前结束本次循环体的执行，从而开始下一次的循环。对于while或dowhile循环，continue语句使得程序流程直接跳转到循环条件的判断部分，根据条件判断是否进行下一次循环。对于for循环，continue语句使得程序流程直接跳转去执行“表达式3”，然后再对循环条件“
10、表达式2”进行判断，根据条件判断是否进行下一次循环。continue语句在使用时与break相似，通常与if语句结合使用，在满足某项条件时，结85束本次循环的执行，进入下一次循环。与break不同之处是，continue并不能结束循环，它只是结束当次循环，即忽略循环中余下的尚未执行的语句，直接进入下一次循环。而break则是结束break语句所在层的循环，转到循环后面的语句去执行。例如：在下面的程序段中，当不满足条件a=60时，程序将不再执行循环体的剩余部分，而是直接转到循环开头，执行下一次循环。while()if(a=60)continue4.2.3转向语句goto1转向语句gotogoto
11、为无条件转向语句，可以控制程序流程转向到指定名称标号的地方。goto语句的格式与功能如下。【格式】goto标号名：语句【功能】标号名为合法的标识符，后面紧跟一个冒号来表示标号。标号与goto语句在同一个函数中，可以在goto语句的前面或后面。goto语句可以与if语句一起使用，组成循环。例如：intn=1,sum=0LABEL:n+sum+=nif(n=100)gotoLABELprintf(“%d”,sum)该程序用来计算1到100所有自然数的和。当a100结束循环，执行if下面的“printf(“%d”,sum)”语句。goto语句一般与if语句一起使用，可以用来在满足特定条件时，跳出多重嵌套的循环。而break和continue语句仅对包含它们的本层循环有效，break语句跳出本层循环，continue语句回到本层循环的起始位置。例如：while()for()86标号名if()gotoBKBk:/*跳出多重循环*/图4216“三角形字符图案”程序的运行结果87