C程序设计 - - 循环结构程序设计(2)

后的循环体，在语法上要求是一条语句，若在循环体内需要多条语句，应该用大括号括起来，形成复合语句。

求解表达式1for循环的执行过程如下： (1) 计算“表达式1”。 假（0）表达式2(2) 计算“表达式2”，若其值为非零，则转步骤（3）； 真（非0）若其值为零，则转步骤（5）。

循环体(3) 执行一次循环体。 (4) 计算“表达式3”，然后转向步骤2。 求解表达式3(5) 结束循环，执行for循环之后的语句。 整个流程如图6-5所示。

for语句的下【例6-6】请编写一个程序，计算半径为0.5、1.5、2.5、一语句3.5、4.5、5.5mm时的圆面积。本例要求计算6个不同半径

图 6-5 for循环流程图的圆面积，且半径的变化是有规律的，从0.5mm开始按增1mm

的规律递增，可直接用半径r作为for循环控制变量，每循环一次使r增1直到r大于5.5为止。程序如下： #include \main() { float r, s; float Pai=3.14159; for (r=0.5; r<6.0; r++) { s=Pai*r*r; /*计算圆面积s的值*/ printf(\ } }

运行结果： r=0.5 s=0.79 r=1.5 s=7.07 r=2.5 s=19.63 r=3.5 s=38.48 r=4.5 s=63.62 r=5.5 s=95.03

程序中定义了一个变量Pai,它的值是3.14159；变量r既用作循环控制变量又是半径的值，它的值由0.5变化到5.5，循环体共执行6次当r增到6.0时，条件表达式“r〈6.0”的值为0，从而退出循环。for循环的循环体是个用花括号括起来的复合语句，其中包含两个语句，通过赋值语句把求fac=1出的圆面积放在变量s中，然后输出r和s的值。

输入n的值【例6-7】求正整数n的阶乘n!其中n由用户输入。

i=1 在本例中省略了对用户输入的n的合理性的检测，整

个流程如图6-6所示。阶乘结果用fac表示，它的值一般比

假（0）i<=n较大，因此定义为实型变量。程序如下：

#include\真（非0）fac=fac*imain()

i++ 6

输出fac的值图 6-6 用for循环求阶乘{

float fac=1; int n,i;

scanf(\

/*以下省略了对用户输入的n的合理性的检测*/ for(i=1;i<=n;i++) fac=fac*i;

printf(\

}

由以上两个例子可以看出，for语句最典型的应用形式，也就是最易理解的形式如下： for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值） 语句序列（循环体）； 例如：

for(i=1;i<=10;i++) fac=fac*i; 它相当于以下语句； i=1;

while(i<=10) {

fac=fac*i; i++; }

显然，用for语句简单、方便。对于以上for语句的一般形式也可以改写如下： 表达式1；

while（表达式2） {

语句序列（循环体）； 表达式3； } 说明：

(1) for语句一般形式中的“表达式1”可以省略，此时应在for语句之间前给循环变量赋初值。注意省略表达式1时，其后的分号不能省略。如 for(;i<=10;i++) fac=fac*i；

执行时，跳过“求解表达式1”这一步，其它不变。

(2) 如果表达式2省略，即不判断循环条件，循环无终止地进行下去。也就是认为表达式2始终为真。见图6-7。例如：

求解表达式1 for(i=1;;i++) fac=fac*i;

循环体它相当于：

i=1; 求解表达式3 while(1)

图 6-7 省略表达式2 {

fac=fac*i;

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i++; }

(3) 表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。如： for(i=1;i<=10;) {

fac=fac*i; i++; }

本例把i++的操作不放在for语句的表达式3的位置处，而作为循环体的一部分，效果是一样的，都能使循环正常结束。

(4) 可以省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给循环条件。如：

for( ;i<=10;) while(i<=10) { {

fac=fac*i; 相当于： fac=fac*i; i++; i++; } }

在这种情况下，完全等同于while语句。可见for语句比while语句功能强，除了可以给出循环条件外，还可以赋初值，使循环变量自动增值等。

(5) 三个表达式都可以省略，如 for(;;)

语句序列（循环体）； 相当于

while(1)

语句序列（循环体）；

即不设初值，不判断条件（认为表达式2为真），循环变量不增值。无终止地执行循环体。

(6) 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其它表达式。如

for (fac=1;i<=10;i++) fac=fac*i; 表达式3也类似。

表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，i=0也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，j=10中间用逗号间隔。如：

假（0） for(fac=1,i=1;i<=10;i++) fac=fac*i; i<=n或 真（非0） for(i=0,j=100;i<=j;i++,j--) k=i+j; k=i+j表达式1和表达式3都是逗号表达式，各包含两个赋值

i=i+1表达式，即同时设两个初值，使两个变量增值，执行情j=j-1况见图6-8。

在逗号表达式内按自左至右顺序求解，整个逗号表

图 6-8 两个循环变量的应用达式的值为其中最右边的表达式的值。如：

for(i=1;i<=10;i++,i++) fac=fac*i; 相当于

for(i=1;i<=10;i+2) fac=fac*i;

(7) 表达式2一般是关系表达式（如i<10）或逻辑表达式（如a

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数值表达式或字符表达式，只要其值为非零，就执行循环体。分析下面两个例子： ① for(i=0;(c=getchar() )! =’\\n’;i+=c);

i=0 在表达式2中先从终端接收一个字符给c，然后判断此赋值表达式的值是否不等于’\\n’（换行符），如果不取一个字符赋给C等于’\\n’，就执行循环体。此for语句的执行过程见图

6-9，它的作用是不断输入字符，将它们的ASCII码相加，

假（0）C!=回车直到输入一个“回车换行”符为止。

注意：此for语句的循环体为空语句，把本来要在循真（非0）环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。可i=i+C见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。

图 6-9 表达式2的运用 ② for( ;(c=getchar() )! =’\\n’;)

printf(“%c”,c);

无表达式1和表达式3，其作用是每读入一个字符输出该字符，直到输入一个“回车换行”符为止。请注意，从终端键盘向计算机输入时，是在输入回车以后才送到内存缓冲区中去的。运行情况是：

Cmputer↙ （输入） Cmputer （输出） 而不是

CCoommppuutteerr

即不是从终端敲入一个字符马上输出一个字符，而是输入回车后数据送入内存缓冲区，然后每次从缓冲区读一字符，最后输出。

从上面介绍可以知道C语言中的for语句比其它语言（如BASIC,PASCAL）中的for语句功能强得多。可以把循环体和一些与循环控制无关的操作也都作为表达式1或表达式3出现，这样程序可以短小简洁，但过分地利用这一特点会使for语句显得杂乱，可读性降低，建议不要把与循环控制无关的内容放到for语句中。

6．4 语句标号和goto 语句

6.4.1 语句标号

语句标号是一个标识符加一个冒号“:”，它表示程序指令的地址。语句标号只能由字母、数字和下划线组成，第一个字符必须为字母或下划线，特别要注意不能用整数作语句标号。下面是合法的语句标号：

loop： ERR： 下面是不合法的语句标号：

1000： ！Note: 6.4.2 goto语句

goto语句为无条件转向语句，一般形式为： goto 语句标号

它的作用是无条件转向“语句标号”处执行。

结构化程序设计方法主张限制使用goto语句，因为goto语句不符合结构化程序设计准则，无条件转向使程序结构无规律、可读性变差。但如果能大大提高程序的执行效率，也可以使用。一般来说，可以有两种用途：

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（1） 与if语句一起构成循环。

（2） 从循环体中跳到循环体外，但在C语言中可以用break语句和continue语句（见6.6）跳出本层循环和结束本次循环。goto语句的使用机会已大大减少，只是需要从多层循环的内层跳到外层循环外时才用到。但是这种用法不符合结构化程序设计原则，一般不宜采用，只有在不得已时（例如能大大提高程序的执行效率）才使用。

【例6-8】 用if语句和goto语句构成循环，求1+2+3+?+100的值。

main() {

int i,sum=0; i = 1;

loop:if (i <= 100) { sum = sum + i; i++; goto loop; }

printf(\}

运行结果如下： sum=5050 这里用的是“当型”循环结构，当条件满足时，执行相加操作，并使计数器i的值加1，然后无条件转向，循环判断条件是否满足。if语句与goto语句一起也可以构成“直到”型循环。

6．5几种循环的比较

在C语言中,四种形式的循环都可以用来处理同一问题，但具体使用时又存在一些细微差别,一般情况下它们可以相互代替,但一般不提倡用goto型循环。

1. while和do-while型循环，只在while后面指定循环条件，在循环体中应包含使循环趋于结束的语句（如i++,或i=i+1等）。

for语句可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到表达式3中。由此可见，for语句的功能更强，凡用while循环能完成的，用for循环都能实现。

2. 用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成。而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。

3. while和for循环是先测试表达式，后执行循环体；而do-while语句是先执行一次循环体，再判断表达式。

4. 对while循环、do-while循环和for循环，可以用break语句跳出循环，用continue语句结束本次循环（break和continue语句见下节）。而对用goto语句和if语句构成的循环，不能用break和continue语句进行控制。

下面举一个例子，来说明如何用各种循环方法解决相同的问题。 要求：把50~100之间的不能被3整除的数输出。

【例6-9】用while语句实现 #include\

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