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C語言for循環

發布時間:2019-05-22

除了while循環,C語言中還有 for 循環,它的使用更加靈活,完全可以取代 while 循環。

上節我們使用 while 循環來計算1加到100的值,代碼如下:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int i, sum=0;
  4. i = 1; //語句①
  5. while(i<=100 /*語句②*/ ){
  6. sum+=i;
  7. i++; //語句③
  8. }
  9. printf("%d\n",sum);
  10. return 0;
  11. }

可以看到,語句①②③被放到了不同的地方,代碼結構較為松散。為了讓程序更加緊湊,可以使用 for 循環來代替,如下所示:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int i, sum=0;
  4. for(i=1/*語句①*/; i<=100/*語句②*/; i++/*語句③*/){
  5. sum+=i;
  6. }
  7. printf("%d\n",sum);
  8. return 0;
  9. }

在 for 循環中,語句①②③被集中到了一起,代碼結構一目了然。

for 循環的一般形式為:

for(表達式1; 表達式2; 表達式3){
    語句塊
}

它的運行過程為:
1) 先執行“表達式1”。

2) 再執行“表達式2”,如果它的值為真(非0),則執行循環體,否則結束循環。

3) 執行完循環體后再執行“表達式3”。

4) 重復執行步驟 2) 和 3),直到“表達式2”的值為假,就結束循環。

上面的步驟中,2) 和 3) 是一次循環,會重復執行,for 語句的主要作用就是不斷執行步驟 2) 和 3)。

“表達式1”僅在第一次循環時執行,以后都不會再執行,可以認為這是一個初始化語句。“表達式2”一般是一個關系表達式,決定了是否還要繼續下次循環,稱為“循環條件”。“表達式3”很多情況下是一個帶有自增或自減操作的表達式,以使循環條件逐漸變得“不成立”。

for循環的執行過程可用下圖表示:


我們再來分析一下“計算從1加到100的和”的代碼:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int i, sum=0;
  4. for(i=1; i<=100; i++){
  5. sum+=i;
  6. }
  7. printf("%d\n",sum);
  8. return 0;
  9. }

運行結果:
5050

代碼分析:
1) 執行到 for 語句時,先給 i 賦初值1,判斷 i<=100 是否成立;因為此時 i=1,i<=100 成立,所以執行循環體。循環體執行結束后(sum的值為1),再計算 i++。

2) 第二次循環時,i 的值為2,i<=100 成立,繼續執行循環體。循環體執行結束后(sum的值為3),再計算 i++。

3) 重復執行步驟 2),直到第101次循環,此時 i 的值為101,i<=100 不成立,所以結束循環。

由此我們可以總結出for循環的一般形式:

for(初始化語句; 循環條件; 自增或自減){
    語句塊
}

for 循環中的三個表達式

for 循環中的“表達式1(初始化條件)”、“表達式2(循環條件)”和“表達式3(自增或自減)”都是可選項,都可以省略(但分號;必須保留)。

1) 修改“從1加到100的和”的代碼,省略“表達式1(初始化條件)”:

  1. int main(){
  2. int i = 1, sum = 0;
  3. for( ; i<=100; i++){
  4. sum+=i;
  5. }

可以看到,將i=1移到了 for 循環的外面。

2) 省略了“表達式2(循環條件)”,如果不做其它處理就會成為死循環。例如:

  1. for(i=1; ; i++) sum=sum+i;

相當于:

  1. i=1;
  2. while(1){
  3. sum=sum+i;
  4. i++;
  5. }

所謂死循環,就是循環條件永遠成立,循環會一直進行下去,永不結束。死循環對程序的危害很大,一定要避免。

3) 省略了“表達式3(自增或自減)”,就不會修改“表達式2(循環條件)”中的變量,這時可在循環體中加入修改變量的語句。例如:

  1. for( i=1; i<=100; ){
  2. sum=sum+i;
  3. i++;
  4. }


4) 省略了“表達式1(初始化語句)”和“表達式3(自增或自減)”。例如:

  1. for( ; i<=100 ; ){
  2. sum=sum+i;
  3. i++;
  4. }

相當于:

  1. while(i<=100){
  2. sum=sum+i;
  3. i++;
  4. }


5) 3個表達式可以同時省略。例如:

for( ; ; )  語句

相當于:

while(1)  語句


6) “表達式1”可以是初始化語句,也可以是其他語句。例如:

  1. for( sum=0; i<=100; i++ ) sum=sum+i;


7) “表達式1”和“表達式3”可以是一個簡單表達式也可以是逗號表達式。

  1. for( sum=0,i=1; i<=100; i++ ) sum=sum+i;

或:

  1. for( i=0,j=100; i<=100; i++,j-- ) k=i+j;


8) “表達式2”一般是關系表達式或邏輯表達式,但也可是數值或字符,只要其值非零,就執行循環體。例如:

  1. for( i=0; (c=getchar())!='\n'; i+=c );

又如:

  1. for( ; (c=getchar())!='\n' ; )
  2. printf("%c",c);
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