C Primer Plus 学习笔记 第6章 C控制语句：循环

暑假期间继续写博客。

全书共分17章，这是关于本书第6章内容的博客，本章主要介绍了循环语句，还介绍了一些运算符，也介绍了后面函数的数组的一些内容。博客的目录和书上目录是相似的。此系列博客的代码都在Visual Studio 2022环境下编译运行。

我目前大一刚刚结束，水平有限，博客中若有错误或者总结不到位的地方也请见谅。

目录

6.1 再探while循环

6.2 while语句

6.2.1 终止while循环

6.2.2 何时终止循环

6.2.3 while：入口条件循环

6.2.4 语法要点

6.3 用关系运算符和表达式比较大小

6.3.1 什么是真

6.3.2 其他真值

6.3.3 真值的问题

6.3.4 新的_Bool类型

6.3.5 优先级和关系运算符

6.4 不确定循环和计数循环

6.5 for循环

6.6 其他赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=

6.7 逗号运算符

6.8 出口条件循环：do while

6.9 如何选择循环

6.10 嵌套循环

6.11 数组简介

6.12 使用函数返回值的循环示例

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6.1 再探while循环

下面是使用while循环的示例，该程序计算输入数字的和，在输入非数字时结束循环。

#include
int main(void)
{
	long num;
	long sum = 0L;
	int status;

	printf("Please enter an integar to be summed ");
	printf("(q to quit):");
	status = scanf("%ld", &num);

	while (status = 1) {
		sum = sum + num;
		printf("Please enter next integar (q to quit):");
		status = scanf("%ld", &num);
	}

	printf("Those integars sum to %ld\n", sum);
	return 0;
}

==运算符是C语言的相等运算符，判断两侧值是否相等。

伪代码是用简单的句子表示程序思路的方法。伪代码有助于设计程序的逻辑。

6.2 while语句

while循环的通用形式是：

while ( expression )

        statement

statement可以是分号结尾的一条语句，也可以是用花括号括起来的复合语句。

如果expression为真，执行statement部分一次，然后再次判断expression，在expression为假之前重复进行循环的判断和执行。每次循环称为一次迭代。

6.2.1 终止while循环

构建while循环时，如果表达式的值无法为假，则循环不会终止（在不使用break的情况下）。

6.2.2 何时终止循环

只有在对测试条件求值时，才决定是终止还是继续循环。

6.2.3 while：入口条件循环

while循环必须满足表达式的条件才能进入循环体，这是入口条件循环。

6.2.4 语法要点

只有在测试条件后面的单独语句（简单语句或复合语句）才是循环部分。循环从while开始执行，到第1个分号结束，使用复合语句到右花括号结束。

如果在测试条件就完成了循环的任务，循环体就可以使用空语句。这种情况下最好让分号独占一行。

6.3 用关系运算符和表达式比较大小

关系运算符可以用来比较数值（整数、浮点数、字符都可），但是不能用于比较字符串。比较浮点数时尽量只使用<和>，因为浮点数有舍入误差可能导致逻辑相等的两数不相等。

6.3.1 什么是真

对C语言而言，表达式为真的值是1，表达式为假的值为0。

6.3.2 其他真值

所有的非零值都为真，只有0是假。

关系表达式为真，值为1，关系表达式值为假，值为0。

6.3.3 真值的问题

不要混淆=和==。

6.3.4 新的_Bool类型

C99新增了_Bool类型。编程中，表示真或假的变量被称为布尔变量。_Bool类型的变量只能存储1（真）或0（假）。如果将其他非负值赋给_Bool类型变量，该变量会被置为1。

C99提供了stdbool.h头文件。该头文件让bool成为_Bool的别名，而且把true和false分别定义为1和0的符号常量。

6.3.5 优先级和关系运算符

关系运算符的优先级比算术运算符低，比赋值运算符高。关系运算符中，> >= < <=这四个比==和!=高。

关系运算符的结合律也是从左向右。

6.4 不确定循环和计数循环

一些while循环是不确定循环，这类循环在测试表达式为假前预先不知道要执行多少次循环。

一些while循环是计数循环，预先知道会执行多少次。

重复执行固定次数的循环需要先初始化计数器，然后将计数器与有限的值进行比较，并且每次循环时递增计数器。

6.5 for循环

for循环把初始化，比较和更新组合在一处。

下面是使用for循环的示例，该程序计算并输出1-6的立方。

#include
int main(void)
{
	int num;
	printf("    n   n  cubed\n");
	for (num = 1; num <= 6; num++)
		printf("%5d %5d\n", num, num * num * num);
	return 0;
}

for循环的形式是:

for( initialize; test; update )

        statement

先执行initialize（只会在这里执行一次），然后对test求值，如果表达式为真，则执行循环一次，接着对update求值，并再次检查test是否为真，在test为假前重复进行先statement后update的循环。

for循环是入口条件循环。statement可以是简单语句或复合语句。

for循环可以省略圆括号内三个表达式的一个或多个，但是不能省略分号。

6.6 其他赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=

这些赋值运算符也可用于更新变量，用法都是左侧是一个变量名，右侧是一个表达式，赋给变量的值是根据右侧表达式调整后的值。

+=把右侧的值加到左侧的变量上。-=从左侧的变量中减去右侧的值。*=把左侧的变量乘以右侧的值。/=把左侧的变量除以右侧的值。%=将左侧变量的值赋为左侧除以右侧值后得到的余数。

这些赋值运算符的优先级和=相同。

这些赋值运算符让代码更紧凑，可以生成更高效的机器代码。

6.7 逗号运算符

逗号运算符用逗号分隔表达式，对被分隔的表达式从左向右求值（逗号是一个序列点）。整个逗号表达式的值是最右侧表达式的值。

6.8 出口条件循环：do while

while循环和for循环都是入口条件循环，可能不会执行循环体的内容。

C语言还有出口条件循环，循环在每次迭代后检查测试条件，可以执行循环体的内容至少一次。

下面是一个示例，要求用户输入数字直至输入13为止。

#include
int main(void)
{
	const int secret_code = 13;
	int code_entered;

	do
	{
		printf("To enter the triskaidekaphobia therapy club,\n");
		printf("please enter the secret code number:");
		scanf("%d", &code_entered);
	} while (code_entered != secret_code);

	printf("Congratulations! You are cured!\n");
	return 0;
}

do while循环是出口条件循环，通用形式是：

do

        statement

while( expression );

do while循环在expression为假之前重复执行循环体的内容。

statement可以是一条简单语句或复合语句。do while循环以分号结尾。

6.9 如何选择循环

通常情况下入口条件循环用得多，因为一般原则下执行循环之前测试条件比较好，很多情况下要求一开始不满足条件就直接跳过循环，并且可读性更高。

入口条件循环for循环和while循环都可，如果循环涉及初始化和更新变量，用for循环更合适，其他情况下用while循环更好。

6.10 嵌套循环

嵌套循环是指一个循环内包含另一个循环。

6.11 数组简介

数组是按顺序存储的一系列类型相同的值。数组有数组名，通过整数下标便可访问单独的项或元素（数组名[下标值]）。数组下标从0开始（不是从1开始），最大值是数组元素总个数-1。

C编译器不会检查下标是否越界，下标越界会导致数据被放在其他地方，可能导致程序异常中断。

使用循环可以较好地处理数组。

程序能重复显示刚读入的数据是一个很好的编程习惯，有利于确保处理的数据与期望相符。

程序设计时要注意模块化的原则，要把程序分为一些独立单元，每个单元执行一个任务，这样不仅可以提高程序的可读性，还可以方便后续更新或修改程序。可以通过函数（后面第9章内容）提高模块化。

数组在第10章会详细介绍。

6.12 使用函数返回值的循环示例

该程序可以计算乘方。

#include
double power(double n, int p);
int main(void)
{
	double x, xpow;
	int exp;

	printf("Enter a number and the positive integar power");
	printf("to which\nthe number will be raised.Enter q");
	printf("to quit.\n");
	while (scanf("%lf%d", &x, &exp) == 2)
	{
		xpow = power(x, exp);
		printf("%.3g to the power %d is %.5g\n", x, exp, xpow);
		printf("Enter next pair of numbers or q to quit.\n");
	}

	printf("Hope you enjoyed this power trip -- bye!\n");
	return 0;
}

double power(double n, int p)
{
	double pow = 1;
	int i;
	for (i = 1; i <= p; i++)
		pow *= n;
	return pow;
}

用于测试函数的程序是驱动程序。

一般自定义函数在程序中出现三次：函数声明，函数调用，函数定义。

函数声明的格式是

返回类型 函数名（定义形参）;

函数声明告诉编译器函数返回值类型。

如果函数定义在函数调用上面，就可以省略函数声明，因为编译器已经知道函数的所有信息。但是因为程序一般从main()函数开始，最好把main()函数放最上面。如果函数在不同源文件中，函数声明必不可少。

函数调用的格式是：函数名（实参）。如果左侧用=连接，会把返回值赋给左侧变量。函数最后用return 进行返回，返回return右侧表达式的值。

函数定义的格式是

返回类型 函数名（定义形参）

{

具体语句

}