C语言for循环(for语句)详解

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除了while循环C语言中还有 for 循环,它的使用更加灵活,完全可以取代 while 循环

上节我们使用 while 循环来计算1加到100的值,代码如下:
#include <stdio.h>
int main(){
    int i, sum=0;
    i = 1;  //语句①
    while(i<=100 /*语句②*/ ){
        sum+=i;
        i++;  //语句③
    }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}
可以看到,语句①②③被放到了不同的地方,代码结构较为松散。为了让程序更加紧凑,可以使用 for 循环来代替,如下所示:
#include <stdio.h>
int main(){
    int i, sum=0;
    for(i=1/*语句①*/; i<=100/*语句②*/; i++/*语句③*/){
        sum+=i;
    }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}
在 for 循环中,语句①②③被集中到了一起,代码结构一目了然。

for 循环的一般形式为:

for(表达式1; 表达式2; 表达式3){
    语句块
}

它的运行过程为:
1) 先执行“表达式1”。

2) 再执行“表达式2”,如果它的值为真(非0),则执行循环体,否则结束循环。

3) 执行完循环体后再执行“表达式3”。

4) 重复执行步骤 2) 和 3),直到“表达式2”的值为假,就结束循环。

上面的步骤中,2) 和 3) 是一次循环,会重复执行,for 语句的主要作用就是不断执行步骤 2) 和 3)。

“表达式1”仅在第一次循环时执行,以后都不会再执行,可以认为这是一个初始化语句。“表达式2”一般是一个关系表达式,决定了是否还要继续下次循环,称为“循环条件”。“表达式3”很多情况下是一个带有自增或自减操作的表达式,以使循环条件逐渐变得“不成立”。

for循环的执行过程可用下图表示:


我们再来分析一下“计算从1加到100的和”的代码:
#include <stdio.h>
int main(){
    int i, sum=0;
    for(i=1; i<=100; i++){
        sum+=i;
    }
    printf("%d\n",sum);
    return 0;
}
运行结果:
5050

代码分析:
1) 执行到 for 语句时,先给 i 赋初值1,判断 i<=100 是否成立;因为此时 i=1,i<=100 成立,所以执行循环体。循环体执行结束后(sum的值为1),再计算 i++。

2) 第二次循环时,i 的值为2,i<=100 成立,继续执行循环体。循环体执行结束后(sum的值为3),再计算 i++。

3) 重复执行步骤 2),直到第101次循环,此时 i 的值为101,i<=100 不成立,所以结束循环。

由此我们可以总结出for循环的一般形式:

for(初始化语句; 循环条件; 自增或自减){
    语句块
}

C语言for循环中的三个表达式

for 循环中的“表达式1(初始化条件)”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3(自增或自减)”都是可选项,都可以省略(但分号;必须保留)。

1) 修改“从1加到100的和”的代码,省略“表达式1(初始化条件)”:
int i = 1, sum = 0;
for( ; i<=100; i++){
    sum+=i;
}
可以看到,将i=1移到了 for 循环的外面。

2) 省略了“表达式2(循环条件)”,如果不做其它处理就会成为死循环。例如:
for(i=1; ; i++) sum=sum+i;
相当于:
i=1;
while(1){
    sum=sum+i;
    i++;
}
所谓死循环,就是循环条件永远成立,循环会一直进行下去,永不结束。死循环对程序的危害很大,一定要避免。

3) 省略了“表达式3(自增或自减)”,就不会修改“表达式2(循环条件)”中的变量,这时可在循环体中加入修改变量的语句。例如:
for( i=1; i<=100; ){
    sum=sum+i;
    i++;
} 

4) 省略了“表达式1(初始化语句)”和“表达式3(自增或自减)”。例如:
for( ; i<=100 ; ){
    sum=sum+i;
    i++;
}
相当于:
while(i<=100){
    sum=sum+i;
    i++;
}

5) 3个表达式可以同时省略。例如:

for( ; ; )  语句

相当于:

while(1)  语句


6) “表达式1”可以是初始化语句,也可以是其他语句。例如:
for( sum=0; i<=100; i++ )  sum=sum+i;

7) “表达式1”和“表达式3”可以是一个简单表达式也可以是逗号表达式。
for( sum=0,i=1; i<=100; i++ )  sum=sum+i;
或:
for( i=0,j=100; i<=100; i++,j-- )  k=i+j;

8) “表达式2”一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可是数值或字符,只要其值非零,就执行循环体。例如:
for( i=0; (c=getchar())!='\n'; i+=c );
又如:
for( ; (c=getchar())!='\n' ; )
    printf("%c",c);
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