学习C++ -> 循环语句与循环控制
一、循环语句
当程序中需要不断的重复执行某个动作, 例如: 重复输出1000行"Hello,world!", 如果自己写一千行 cout<<"Hello,world!"; , 就算复制粘贴也得一会时间, 这时循环语句就能派上大用场了。
1. for循环
for循环使用的基本形式:
for ( 初始化表达式; 条件表达式; 增量表达式 ) 语句; // 循环体
初始化是一个赋值语句, 它用来给循环控制变量赋初值; 条件表达式是一个关系表达式, 它决定什么时候退出循环; 增量定义循环控制变量每循环一次后循环控制变量按什么方式变化。这三个部分之间用分号(;)分开。
例如:
int i ; for ( i = 0 ; i < 10 ; i++ ) cout << i <<endl ;
for循环语句首先计算初始化表达式, 即将循环控制变量i赋初始值0; 条件表达式 i < 10 ;表示当i的值小于10的时候执行
cout<< i <<endl ; 语句, 当大于或等于(>=)10的时候就结束循环;
i++ 是告诉for循环循环控制变量没循环一个循环控制变量i的值增加1, 然后继续执行循环体中的语句, 直到i的值大于或等于10时结束循环。
注意:
1>. 循环体中如果有多条语句需要用大括号{}括起来构成一条符合语句;
2>. for循环中的初始化表达式、条件表达式和增量表达式可以缺省, 但分号(;)不能缺省, 例如:
for ( ; ; ) // 死循环 语句; for ( i = 1 ; ; i += 2 ) // i每次加2, 循环不停止 语句; for ( j = 5 ; ; ) // j为5, 循环不停止 语句;
3>. for循环允许多层嵌套, 例如:
for ( ; ; ) { for ( ; ; ) { // 循环体 }
//其他语句 }
实例: 用for循环求1+2+...+100的和
#include<iostream> using namespace std ; int main() { int i ; // 循环控制变量 int sum = 0 ; // 存储求和的结果, 赋初始值为0 for ( i = 1 ; i <= 100 ; i++ ) sum += i ; /* 1+2+...+100 */ cout << sum <<endl ; // 输出求和的结果 return 0 ; }
2. while循环
while循环使用的基本形式:
while (判断表达式) 循环体
当程序执行到while循环时首先计算 判断表达式 , 当判断表达式的值为真(不为0)时便开始执行循环体, 当 判断表达式 的值为假(为0)时跳过循环体继续执行循环体下面的语句。
例如:
int i = 0 ; while ( i < 10 ) { cout << i << endl ; i ++ ; }
首先为循环控制变量i赋初始值为0, 然后程序执行到while时计算 i < 10, 此时 i 的值为0, 所以 i < 10 为真, 程序开始执行循环体中的语句 : 输出目前 i 的值, 然后用 i ++ ; 使i的值增加1, 执行完一次循环后再到 i < 10这里判断值是否为真, 直到 i 的值大于或等于10时结束循环。
和for循环一样, while循环也允许多层嵌套。
实例: 用for循环求1+2+...+100的和
#include<iostream> using namespace std ; int main() { int i = 1 ; // 循环控制 int sum = 0 ; // 计算结果 while ( i <= 100 ) { sum += i ; i ++ ; } cout << sum << endl ; return 0 ; }
3. do...while循环
与while循环不同, while循环是先判断 判断表达式 中的值是否为真再决定是否执行循环体, 而 do...while 循环是先执行一次循环体再判断是否继续执行循环体, 通过一个示例说明:
int i = 0 ; // 循环控制 do { cout << i << endl ; } while ( i > 0 ) ; // 当i>0时执行循环
在这段代码中, 首先为循环控制变量 i 赋初始值0, 然后进入 do...while循环体中, 执行
cout<< i <<endl ; 这句 , 然后再判断i是否大于0, 若i大于0则继续循环, 否则结束循环, 这里的i不大于0, 所以执行了一次循环体后便结束了循环。
也就是说, 无论 是否符合do...while的执行条件, 循环体总要执行一次。
总结一下就是: while循环线判断循环条件再执行循环体, do...while循环先执行一次循环体再判断是否继续执行循环体。
注意: do...while中while后面的分号(;)不可省略。
实例: 用do...while循环求1+2+...+100的和
#include<iostream> using namespace std ; int main() { int i = 1 ; // 循环控制 int sum = 0 ; // 计算结果 do { sum += i ; i ++ ; } while ( i <= 100 ) ; cout << sum << endl ; return 0 ; }
二、循环控制
1. break语句
break语句通常用在循环语句或开关语句(switch)中。其作用是从当前循环或当前switch语句中跳出, 从而执行当前语句的下一条语句。
例如在switch语句中:
int i = 1 ; switch ( i ) { case 0 : cout << " 0 " << endl ; case 1 : cout << " 1 " << endl ; case 2 : cout << " 2 " << endl ; default : cout << " Others " << endl; }
这里没有使用break语句, 看下输出:
1 2 Others
可以看到, 程序从满足的case处将后面的语句全部输出了, 如果我们只想得到一个结果, 而不是将入口后面的case语句全部执行的话就需要case语句了, 可以这样:
case 0 : cout << " 0 " <<endl ; break ; case 1 : cout << " 1 " <<endl ; break ; case 2 : cout << " 2 " <<endl ; break ; default : cout << " Others " <<endl;
在每个case语句后加上一个break语句, 当执行到满足条件的case语句后再执行完该case后的语句块便退出switch语句。
再举一个break语句应用于循环语句中的例子, 以while循环为例:
int i = 0 ; while ( true ) { cout << i << endl ; i ++ ; if ( i > 10 ) break ; }
这里使用了 while( true ) 语句,
true 是C++的关键字之一, 代表真, 也就是说如果没有其他任何语句这就是一个死循环(永远不会停止), 这里我们还定义了一个变量i, 在循环体中使用 cout<< i << ; 输出i的值, i++ ;语句是i自增1, 接下来是if语句, 条件表达式是当 i > 10时执行if语句块中的语句, 也就是说当i自增到大于10时就会执行break语句, 从而跳出while循环, 这样while( true )就不再是死循环了。
注意:
1>. break语句对if-else的条件语句不起作用。
2>. 在多层循环中,一个break语句只向外跳一层。
2. continue语句
continue语句的作用是跳过本轮循环中剩余的语句, 而执行下一轮循环。continue语句只用在for、while、do-while等循环体中, 常与if条件语句一起使用, 用来控制循环, 但不能用来控制if语句中的剩余语句。
一个实例: 输出100以内同时能被3整除且能同时被5整除的整数。
#include<iostream> using namespace std ; int main() { int i; for ( i = 0 ; i < 100 ; i++ ) { if ( i % 3 != 0 || i % 5 != 0 ) // 当i不符合要求时结束本次循环 continue ; cout << i <<endl ; // 输出i } return 0 ; }
程序输出的结果是15, 30, 45, 60, 75, 90。 从if语句中可以看出, 当i不能整除3或5时就continue继续下一个循环, 所以 cout<< i <<endl ; 这句不会被每次都执行, 只有没有被continue时才能执行到该输出语句。
3. goto语句
当循环嵌套较深且需要全部跳出循环时, 使用goto语句应该说是个不错的选择, 例如:
#include<iostream> using namespace std ; int main() { int i, m, n; for ( i = 0 ; i < 100 ; i++ ) { for ( m = 0 ; m < 100 ; m++ ) { for ( n = 0 ; n < 100 ; n++ ) { if ( (i + m + n) == 256 ) { cout << " i = " << i << endl; cout << " m = " << m << endl; cout << " n = " << n << endl; goto stop ; } } } } stop: cout << " Stop " << endl; return 0 ; }
这里是使用3个for循环嵌套, 计算3个100以内的数i, m, n相加和为256的情况, 这里我们只取一个结果, 也就是说只要出现第一个符合条件的i, m, n 输出后便退出循环, 如果在if语句中使用break的话只能退出当前if语句所在的循环, 而无法退出更上一层的循环。
使用goto语句在循环外部定义一个表示stop, 需要退出所有循环时直接goto到循环外部, 这样就相当于一次跳出了3个循环。