淺析C語言三種循環(huán)結(jié)構(gòu)語句

許桂平

摘 要： C語言是一種廣泛使用的高級程序設(shè)計語言，文章對C語言中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)語句進行了分析和比較，使學(xué)生更容易理解和掌握。

關(guān)鍵詞： C語言 for循環(huán) while循環(huán) do-while循環(huán)

一、引言

C語言是一種廣泛使用的程序設(shè)計語言，它具有功能豐富、表達能力強、使用靈活方便、目標程序效率高等特點。像許多計算機語言一樣，C語言有三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。在這三種基本結(jié)構(gòu)中，循環(huán)結(jié)構(gòu)是最難理解的。

C語言中循環(huán)結(jié)構(gòu)分為三種語句for，while，do-while。這三種語句都可以完成循環(huán)結(jié)構(gòu)的功能，但在語法、程序流程等方面存在異同點。本文對這三種語句進行了分析和比較。

一般來講，循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計要考慮兩個方面的問題：①循環(huán)條件：循環(huán)條件是循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，它決定循環(huán)體重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)。循環(huán)條件常常由關(guān)系表達式或邏輯表達式表示；②循環(huán)體：需要重復(fù)執(zhí)行的工作。它可以是一組順序結(jié)構(gòu)的語句，也可以是一組具有選擇結(jié)構(gòu)的語句，甚至還可以是一組具有循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句。

循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計就是要正確描述循環(huán)條件，并分析問題的規(guī)律性，利用C語言提供的循環(huán)控制語句發(fā)揮具體的功能。

二、while循環(huán)和do-while循環(huán)的比較

從while循環(huán)的流程圖（圖1）和do-while循環(huán)的流程圖（圖2）可以看出while語句用于構(gòu)成“當型”循環(huán)結(jié)構(gòu)，do-while語句用于構(gòu)成“直到型”循環(huán)。

2.循環(huán)的執(zhí)行過程

while循環(huán)的執(zhí)行過程為：首先計算條件表達式（循環(huán)條件）的值，若結(jié)果為“真”（非零），則執(zhí)行循環(huán)體語句；然后再次計算表達式的值，重復(fù)上述過程，直到表達式的值為“假”（零）時結(jié)束循環(huán)，流程控制轉(zhuǎn)到循環(huán)結(jié)構(gòu)的下一語句。

do-while循環(huán)的執(zhí)行過程為：首先執(zhí)行一次循環(huán)體語句，然后計算條件表達式（循環(huán)條件）的值。若結(jié)果為“真”（非零），則再次執(zhí)行循環(huán)體，再計算表達式的值，如此重復(fù)下去，直到表達式的值為“假”（零）時，循環(huán)結(jié)束，流程控制轉(zhuǎn)到循環(huán)結(jié)構(gòu)的下一語句。

3.兩種循環(huán)的相同點

循環(huán)體內(nèi)一定要有改變循環(huán)繼續(xù)條件的語句，使得循環(huán)趨向于結(jié)束，否則循環(huán)將無休止地進行下去，即形成“死循環(huán)”。

為使循環(huán)正確運行，還要做好循環(huán)前的準備工作，在循環(huán)語句開始前要給循環(huán)控制變量和相關(guān)的變量賦初值。

4.兩種循環(huán)的不同點

while循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點是“先判斷，后執(zhí)行”，如果條件表達式的值一開始就為“假”，則循環(huán)體一次也不執(zhí)行；do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點是“先執(zhí)行，后判斷”，如果條件表達式的值一開始就為“假”，則循環(huán)體仍要執(zhí)行一次。

三、for循環(huán)和while循環(huán)的比較

for語句是C語言提供的另一種應(yīng)用靈活、功能強大的構(gòu)成“當型”循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)語句。

1.循環(huán)格式

for（<表達式1>；<表達式2>；<表達式3>）

<循環(huán)體語句>；

2.功能

首先進行表達式1的運算，然后計算表達式2的值，若結(jié)果為真（非零），則執(zhí)行循環(huán)體語句，最后進行表達式3的運算。然后回頭再次計算表達式2的值，若結(jié)果為“真”（非零），再執(zhí)行循環(huán)體語句，最后進行表達式3的運算，然后再回頭，如此循環(huán)重復(fù)下去，直到計算表達式2的結(jié)果為“假”（零）時，循環(huán)結(jié)束，流程控制轉(zhuǎn)到循環(huán)結(jié)構(gòu)的下一語句，其流程如圖3所示。

表達式1和表達式3通常是賦值表達式，一般用來實現(xiàn)對循環(huán)控制變量初始化和循環(huán)控制變量增（減）值。表達式2常常是關(guān)系表達式或邏輯表達式，但可以是其他類型的表達式，它表示循環(huán)繼續(xù)的條件，只要其值為非零，就可執(zhí)行循環(huán)體，否則退出循環(huán)。

3.for循環(huán)和while循環(huán)的比較

for循環(huán)結(jié)構(gòu)和while循環(huán)結(jié)構(gòu)一樣，也具有“先判斷，后執(zhí)行”的特點。for循環(huán)結(jié)構(gòu)相當于如下形式的while結(jié)構(gòu)：

四、三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的比較

實際應(yīng)用中用到的大多數(shù)循環(huán)通常分為兩類：次數(shù)確定的循環(huán)和次數(shù)不確定的循環(huán)。

次數(shù)確定的循環(huán)，又稱計數(shù)型循環(huán)，通常采用計數(shù)的方式控制循環(huán)。循環(huán)控制變量用來控制循環(huán)的次數(shù)，循環(huán)控制變量要有：初始值、每次變化的增量及控制循環(huán)是否終止的終值和測試條件。這類循環(huán)通常采用for循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，當然也可以采用while和do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)。

次數(shù)不確定的循環(huán)，又稱條件型循環(huán)，通常采用標記值的方式控制循環(huán)。標記值表示繼續(xù)循環(huán)的條件。標記值必須不同于正常的數(shù)據(jù)項，以免發(fā)生混淆。這類循環(huán)通常采用while循環(huán)結(jié)構(gòu)和do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，當然也可以采用for循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

三種循環(huán)結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的，for循環(huán)比while循環(huán)和do-while循環(huán)更為簡潔而高效，因而應(yīng)用得更為廣泛。

五、結(jié)語

C語言循環(huán)結(jié)構(gòu)是用C語言編程的基石，通過比較學(xué)習(xí)，學(xué)生可以提高學(xué)習(xí)效率，為以后編寫出緊湊、高效程序打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

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