【C语法学习】for循环语句

1 语法结构

for语句的语法结构如下图所示：

for(表达式1;表达式2;表达式3)
	循环语句;

语法结构说明：

1. 表达式1：可以是任意有效的C表达式，一般是对循环变量赋初值，甚至可以为空，为空时分号不能省略；
2. 表达式2：可以是任意有效的C表达式，一般是对循环条件表达式求值；
3. 表达式3：可以是任意有效的C表达式，一般是更新循环变量的值，甚至可以为空；

循环执行流程图：

循环执行过程：

1. 循环变量赋初值，整个for循环执行期间只执行一次；
2. 循环条件表达式求值；
3. 如果循环条件表达式求值结果为假，则结束整个for循环；
4. 如果循环条件表达式求值结果为真，则执行循环语句；
5. 更新循环变量的值；
6. 跳到第2步继续执行；
7. 如果循环语句中有break，则结束整个for循环；
8. 如果循环语句中有continue，则跳过continue后面的所有语句，跳到第5步继续执行。

常见使用情况：

for语句非常灵活：
1. 向上计数
	for(i = 0; i < 10; i++) 
	{
		statements;
	}
2. 向下计数
	for(i = 10; i > 0; i--) 
	{
		statements;
	}
3. 表达式1为空，分号不可省略
	i = 0;
	for( ; i < 10; i++)
	{
		statements;
	}
4. 表达式可以是任意有效的C表达式
	i = 0;
	for(printf("Hello world"); i < 10; i++)
	{
		statements;
	}
5. 表达式3为空，循环变量的更新放在循环语句中
	for(i = 0; i < 10; )
	{
		statements;
		i++;
	}
6. 表达式2可以是任意有效的C表达式，可以逻辑运算符构建复杂的循环条件表达式
	for(i = 0; i < 10 && arr[i] != 0; i++)
	{
		statements;
	}
7. 表达式1和表达式3可以是逗号表达式	
	for(i = 0, j = 9; i < 10; i++, j--)
	{
		arrb[j] = arra[i]; //将数组a倒序拷贝给数组b
	}
8. 循环语句可以为空语句
	for(i = 0; i < 10; arr[i++] = 50)
	{
		;
	}	
9. for循环支持嵌套	
	for(i = 0; i < 10; i++)
	{
		for(j = 0; j < 10; j++)
		{
			statements;
		}	
	}	
10. 表达式2不能为空，否则程序会认为循环条件恒成立，从而进入死循环状态		
	for(;;)
	{
		statements;
	}	

2 示例

2.1 示例1

希望打印数字1-10，代码如下图所示：

int main()
{
   int i = 0;

   for (i = 1; i <= 10; i++)
   {
      printf("i= %d\n", i);
   }

   return 0;
}

代码执行结果如下图所示：

如果希望打印数字1-4，可在循环语句中加入break，代码如下图所示：

int main()
{
   int i = 0;

   for (i = 1; i <= 10; i++)
   {
      if (5 == i)
      {
         break;
      }
      printf("i = %d\n", i);
   }

   return 0;
}

代码执行结果如下图所示：

如果希望跳过打印数字5，在循环语句中加入continue，代码如下图所示：

int main()
{
   int i = 0;

   for (i = 1; i <= 10; i++)
   {
      if (5 == i)
      {
         continue;
      }
      printf("i = %d\n", i);
   }

   return 0;
}

代码执行结果如下图所示：

注意：for循环遇到continue会跳到表达式3继续执行，所以不会像while循环一样进入死循环跳不出来。

2.2 示例2

使用嵌套for循环打印9次"hello"，代码如下图所示：

int main()
{
   int i = 0;
   int j = 0;
   for (i = 0; i < 3; i++)
   {
      for (j = 0; j < 3; j++)
      {
         printf("hello\n");
      }      
   }

   return 0;
}

代码执行结果如下图所示：

假如我们将循环变量的初始化放在循环外边，省略表达式1，代码如下图所示：

int main()
{
   int i = 0;
   int j = 0;
   for (; i < 3; i++)
   {
      for (; j < 3; j++)
      {
         printf("hello\n");
      }
   }

   return 0;
}

代码执行结果如下图所示：

省略表达式1后，只打印3次"hello"，不满足要求。原因是：

1. 外层for循环第1次执行完成之后，内层for循环执行3次，打印3次"hello"，循环变量i=1，j=3；
2. 外层for循环第2次执行开始之时，内层for循环因缺少循环变量初始化语句，以至j=3始终保持不变，循环条件j<3无法满足，循环语句不再执行。

3 总结与建议

3.1 for与while的不同

1. 相对于while循环，for循环的三个表达式1/2/3更集中，便于阅读和修改；
2. 相对于while循环，for循环的continue跳转位置不同，导致代码执行结果也不同；

3.2 建议

1. 建议不要省略表达式1和表达式3，即将表达式1放在for循环外，将表达式3放在循环语句中；
2. 绝对不能省略表达式2，如果省略的化，意味着循环条件恒成立，会造成死循环。