【C++程序员必修第一课】C++基础课程-08：for 循环

1 本课主要内容：

• for 循环的应用场景？
• 传统风格 for 循环
• 基于范围 for 循环
• continue 继续循环；break 跳出循环

2 主要知识点：

• for 循环的应用场景

当有需要重复执行某个业务逻辑多次的需求时，可以使用 for 循环，如下例子：

/****** for 例子： 计算 1 到 10000000 数值累加 ****/
int result{0};    // 保存累加结果值
// 从 1 到 10000000 循环执行
for (int i=1; i<=10000000; ++i) {
    result += i;    // 累加值 
}

• 传统风格的 for 循环

传统风格的 for 循环语句格式和例子：

语句格式：
for (初始表达式; 循环表达式; 执行表达式) {
    ...
}
执行顺序如下：
1 执行 (初始表达式)
2 判断 (循环表达式)；true 执行 {...} 代码，进入 3；false 跳出循环
3 执行 (执行表达式)，继续 2

/**** 例子：在屏幕上打印100 99 98 .... 1 数值 ****/
for (int a = 100; a > 0; --a) {
    std::cout << "a:" << a << std::endl;
}
以上代码，初始 (a=100)，然后判断(a>0)，true打印出a的值，然后再执行 (--a)；一直到 (a>0)=false 跳出循环

• 基于范围 for 循环

基于 STL 标准库迭代器范围 for 循环，用于遍历标准库容器

/**** 例子：打印1,2,...,100 ****/
std::vector list;
// 传统 for 循环，生成1,2,...,100个数，放入数组
for (int i = 1; i < 100; ++i) {
    list.push_back(i);
}

// 基于 STL 迭代器 for 循环，遍历容器内容
for (const int& v : list) {
    std::cout << "v = " << v << std::endl;
}

• continue 继续循环，break 跳出循环

for 嵌入 continue 继续循环，和 break 跳出循环语句

/**** 例子：生成 1000 个随机数，并相加，
当结果为10的倍数（也就是除以 10 余数等于 0），结果/10，
当结果>=1000000000，跳出循环，最后打印累加结果值
****/
#include 

int value = 0;        // 存放计算结果
std::random_device rd;
std::mt19937 gen(rd());
// 循环 1000 次
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    value += gen();    // 加上随机数
    
    // 判断结果除 10 余等于 0 
    if ((value % 10) == 0) {
        // true 结果/10
        value /= 10;
        continue;    // 继续循环
    }
    // 判断结果 >= 1000000000 跳出循环
    if (value >= 1000000000) break;
}
std::cout << "value:" << value << std::endl;

• for 循环的其他写法

初始表达式、循环表达式、执行表达式都是可选表达式，如下例子：

/**** 以下 4 个例子执行结果完全一样：打印 1,2,...,100 的值 ****/
// 例子1
for (int i = 1; i <= 100; ++i) {
    std::cout << "i:" << i << std::endl;
}

// 例子2
int i = 1;
for (; i <= 100; ++i) {
    std::cout << "i:" << i << std::endl;
}

// 例子3
int i = 1;
for (; i <= 100; ) {
    std::cout << "i:" << i++ << std::endl;
}

// 例子4
int i = 1;
for (; ; ) {
    std::cout << "i:" << i++ << std::endl;
    if (i > 100) break;
}

3 一些建议：

• 编写 for 循环语句，需要避免进入死循环（跳不出循环语句）
• 如果 {...} 代码块里面写的代码行数太多，建议编写成函数来调用

for (...) {
    do_something();    // 添加函数调用
}

4 课后练习：

• 练习1：提示用户输入一个整数 number，用 for 循环生成 number 个随机数，计算所有随机数相加，并输出结果
• 练习2：同时计算最大数 、最小数和平均值，把计算结果输出到屏幕

 附录：在线视频课程

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