C语言for循环的用法(非常详细)

C语言for循环的用法(非常详细)

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。

所谓循环(Loop),就是重复地执行同一段代码,直到满足特定的条件才会终止。每执行一次代码,或者每执行一次循环,就叫做一次迭代(Iteration)。

for 循环的一般用法如下:

for (初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) {

// 循环体

//也就是要重复执行的代码

}

它的运行过程为:

1) 先执行初始化表达式。

2) 再执行条件表达式,判断条件是否成立:如果表达式的值为真(非零),则执行循环体;如果表达式的值为假(零),则结束循环(跳出循环),继续执行整个 for 循环后面的代码。

3) 执行完循环体后再执行更新表达式。

4) 重复执行步骤 2) 和 3),直到条件表达式的值为假,就结束循环。

上面的步骤中,2) 和 3) 是一次循环(也即一次迭代),会重复执行,for 语句的主要作用就是不断执行步骤 2) 和 3)。

关于三个表达式:

初始化表达式仅在开头(第一次循环之前)执行一次,以后都不会再执行,主要进行一些初始化设置(比如设置条件表达式或者更新表达式中某些变量的值)。

条件表达式通常会包含关系运算符或者逻辑运算符,用以决定是否还要继续下次循环,有人称其为“循环条件”。

更新表达式很多情况下是一个带有自增(++)或自减(--)运算符的表达式,以使条件表达式逐渐变得不成立,从而结束循环;这里的“更新”,说白了就是改变条件表达式中某个变量的值。

for 循环的执行过程可用下图表示:

对于每次迭代,先执行条件表达式,再执行循环体,最后执行更新表达式。

示例1:计算从 1 加到 100 的值。我们先用 while 循环实现,再用 for 循环实现,这样方便大家对比。

while 循环代码如下:

#include

int main(){

int i, sum=0;

i = 1; //初始化表达式

while(i<=100 /*条件表达式*/ ){

sum+=i;

i++; //更新表达式

}

printf("%d\n",sum);

return 0;

}

可以看到,三个表达式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

int main(){

int i, sum=0;

for(i=1 /*初始化表达式*/; i<=100 /*条件表达式*/; i++ /*更新表达式*/){

sum+=i;

}

printf("%d\n",sum);

return 0;

}

在 for 循环中,三个表达式被集中到了一起,代码结构一目了然。

两段代码的运行结果都是:

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。

示例2:计算 n 的阶乘 n!。

#include

int main() {

int n, factorial = 1;

int temp;

printf("请输入一个正整数:");

scanf("%d", &n);

for (temp = n; temp > 0; temp--) {

factorial *= temp;

}

printf("%d 的阶乘是 %d\n", n, factorial);

return 0;

}

运行结果:

请输入一个正整数:8

8 的阶乘是 40320

C语言 for 循环中的三个表达式

其实,for 循环中的三个表达式都是可选项,都可以省略;当然,分号;必须要保留。

1) 修改“从1加到100的和”的代码,省略初始化表达式:

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) 省略了条件表达式,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) 省略了更新表达式,就不会修改条件表达式中的变量,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) 省略初始化表达式和更新表达式,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) 初始化表达式和更新表达式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;

或者:

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

7) 条件表达式一般是关系表达式或者逻辑表达式,但也可是数值、字符、函数调用等,只要其值为真(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);

总结

while、do while 和 for 都是C语言中常用的循环结构,其中 for 的用法最为灵活和复杂,完全可以替代 while 和 do while。

理解 for 循环,最重要的是理解它的三个表达式。通过观察和实践,for 循环中三个表达式的一般形式为:

for(初始化语句; 循环条件; 自增或自减){

//循环体

}

最后需要注意的是花括号{ }。如果循环体只包含一条语句,那么可以省略花括号{ };但为了代码的可读性,以及避免潜在的错误,建议始终使用花括号。

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