掌握分支循环（二）：三种循环、break和continue语句、循环的嵌套以及 goto 语句

前言:上篇博文分享了分支与循环相关的知识点，有兴趣的友友们可以去了解一下！

传送门——掌握分支与循环（一）：if语句、三种操作符、switch语句

这篇文章将会继续分享分支与循环相关的知识点，因为分支循环这一板块知识点很多，我将分为两篇博客来介绍，这是下篇，希望能对友友们有所帮助！让我们一起进步！

四、三种循环

三种循环的介绍会穿插对比、执行流程、示例等，方便友友们理解，嘻嘻——

（一）while循环

介绍：

C语言提供了3种循环语句，while 是其中的一种，接下来笔者就来介绍一下 while 语句。while 语句的语法结构和 if 语句非常相似。

1、和 if 的对比

语法形式的对比:

if(表达式)
 语句;
 
 
while(表达式)
 语句;//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号！

光这样可能还没有感觉，这里写一个代码对比一下吧！

#include <stdio.h>

int main()
{
 if(1)
 printf("hehe\n"); //if后边条件满⾜，打印⼀次hehe 
 return 0;
}

这是 if 语句的代码；

#include <stdio.h>

int main()
{
 while(1)
 printf("hehe\n"); //while后边的条件满⾜，死循环的打印hehe 
 return 0;
}

这是 while语句的代码 。

有感觉了嘛？这就是两者的区别—— if 语句是判断，而while语句是可以实现循环效果的！

2、执行流程

如下图所示——

首先开门见山的就是执行判断表达式，表达式值为0，循环直接结束；表达式值不为0，则执行循环语句，语句执行完后再继续判断是否进行下一次判断。

3、实践

学习之后当然少不了练习啦！王阳明说过“知行合一”嘛，额，这句话好像不是这么用的。。。不管啦！练习放在下面啦——

练习：在屏幕上打印1~10的值

代码示例如下——

#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 1;
 while(i<=10)
 {
   printf("%d ", i);
   i = i+1;
 }
 return 0;
}

4、练习

我们再来做一个练习——

要求：输入一个正的整数，逆序打印这个整数的每一位

例如： 输入：1234，输出：4 3 2 1 输入：521，输出：1 2 5

代码展示如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	while (n)
	{
		printf("%d ", n % 10);
		n /= 10;
	}
	return 0;
}

分析：

1. 要想得到n的最低位，可以使用n%10的运算，得到的余数就是最低位，比如：1234%10得到4；

2. 要想去掉n的最低位，找出倒数第二位，则使用n=n/10 操作就可以去掉最低位，比如： n=1234/10得到123，123相较于1234就去掉了最低位，123%10就得到倒数第二位3；

3. 循环1和2两个步骤，在n变成0之前，就能到所有的位。

（二）for循环

1、语法形式

for 循环是三种循环中使用最多的，for 循环的语法形式如下：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
 语句；//如果循环体想包含更多的语句，可以加上⼤括号

这里我们分别介绍一下这三个表达式：

表达式1：用于循环变量的初始化；

表达式2：用于循环结束条件的判断；

表达式3：用于循环变量的调整。

2、执行流程

3、实践

为了和while进行对比，这里我们也用while循环中的实践练习题的题目——

练习：在屏幕上打印1~10的值

#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 0;
 for(i=1; i<=10; i++)
 {
   printf("%d ", i);
 }
 
 return 0;
}

4、和while循环的对比

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for循环的三个部分非常集中，便于代码的维护，而代码较多的时候 while 循环的三个部分就比较分散，所以从形式上 for 循环要更优一些。

5、经典练习

要求：计算1~100之间3的倍数的数字之和

示例如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	for (i = 1; i <= 100; i++)
	{
		if (i % 3 == 0)
			sum += i;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

我们的代码还可以再优化一下——

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	for (i = 3; i <= 100; i += 3)
	{
		sum += i;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

（三）do-while循环

1、语法形式

在循环语句中 do while 语句的使用最少，其语法如下：

do

 语句；

while(表达式)；

注意：

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环； 而do while循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行 while 后的判断表达式，表 达式为真，就会进行下一次，表达式为假，则不再继续循环。

2、执行流程

注：在 do while 循环中先执行图上的“语句”，执行完语句，再去执行“判断表达式”，判断表达式的结果是 !=0，则继续循环，执行循环语句；判断表达式的结果==0，则循环结束。

因此在 do while 语句中循环体是至少执行一次的，这是 do while 循环比较特殊的地方。

3、实践

这里三个循环的实践部分用的是同一个例题，方便友友们理解——

练习：在屏幕上打印1~10的值

用do while循环可以这样写——

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	} while (i <= 10);

	return 0;
}

得到的结果是这样的——

注意：一般 do while 使用在循环体至少被执行一次的场景下。

4、练习

要求：

输入一个正整数，计算这个整数是几位数？ 例如： 输入：1234 输出：4 输入：12 输出：2

代码示例如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int cnt = 0;
	do

	{
		cnt++;
		n = n / 10;
	} while (n);
	printf("%d\n", cnt);
	return 0;
}

以“123” 为例，运行结果如下图所示——

需要说明的是，这里并非必须使用 do while 语句，只是说这个代码就比较适合使用 do while 循环，因为n即便是0，也是1位数，要统计位数的 。

五、break和continue语句

在循环执行的过程中，如果某些状况发生的时候，需要提前终止循环，这是非常常见的现象。C语言中提供了 break 和 continue 两个关键字，就是应用到循环中的。

-->break的作用是用于永久的终止循环，只要 break 被执行，直接就会跳出循环，继续往后执 行。

-->continue的作用是跳过本次循环中 continue 后边的代码，在 for 循环和 while 循环中有所差异。

（一）while循环中的break和continue

1、break

代码举例如下——

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	while (i <= 10)
	{
		if (i == 5)
			break;//当i等于5后，就执行break，循环就终止
		printf("%d ", i);
		i = i + 1;
	}
	return 0;
}

执行的结果——

打印1,2,3,4后，当 i 等于5的时候，循环即在 break 的地方终止，不再打印及循环。所以 break 的作用就是永久终止循环，只要 break 被执行，break 外的第一层循环就终止了。 以后我们在循环中，想在某种条件下终止循环，就可以使用 break 来完成我们想要的效果。

2、continue举例

continue 是“继续”的意思，在循环中的作用就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续进行 下⼀次循环的判断。 上面的代码，如果把 break 换成 continue 会是什么结果呢？

#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 1;
 while(i<=10)
 {
  if(i == 5)
  continue;
 //当i等于5后，就执⾏continue，直接跳过continue的代码，去循环的判断的地⽅ 
 //因为这⾥跳过了i = i+1，所以i⼀直为5，程序陷⼊和死循环 
   printf("%d ", i);
   i = i+1;
 }
 return 0;
}

到这里我们就能分析出来，continue 可以帮助我们跳过某一次循环 continue 后边的代码，直接到循环的判断部分，进行下一次循环的判断，如果循环的调整是在 continue 后边的话，可能会造成死循环。

（二）for循环中的break和continue

1、break

其实和 while 循环中的 break 一样， for循环中的 break 也是用于终止循环的，不管循环还需 要循环多少次，只要执行到了 break ，循环就彻底终止，我们上代码。

#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 1;
 for(i=1; i<=10; i++)
 {
 if(i == 5)
 break;
   printf("%d ", i);
 }
 return 0;
}

break 的作用是永久的终止循环，未来我们在某个条件发生的时候，不想再继续循环的时候，就可以使用 break 来完成。

2、continue

如果把上面的代码中的 break 换成 continue 会是什么结果呢？

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	for (i = 1; i <= 10; i++)
	{
		if (i == 5)
			continue;//这里continue跳过了后边的打印，来到i++的调整部分 
			printf("%d ", i);
	}
	return 0;
}

所以在 for 循环中 continue 的作用是跳过本次循环中 continue 后的代码，直接去到循环的调整部分。未来当某个条件发生的时候，本次循环无需再执行后续某些操作的时候，就可以使用continue 来实现。

在这里我们刚好对比一下 while 循环 和 for 循环 中 continue 的区别：

（三）do while循环中的break和continue

do.while 语句中的 break 和 continue 的作用和 while 循环中几乎一模一样，友友们可以测试一下，体会一下区别。

六、循环的嵌套

前面介绍了三种循环：while， for ，do while， 这三种循环往往会嵌套在一起才能更好的解决 问题，这就是我们所说的：循环嵌套，这里我们看⼀个练习——

（一）练习

找出100~200之间的素数，并打印在屏幕上。 注：素数又称质数，只能被1和本身整除的数字，如1、3、5、7等，都是素数。

（二）题目解析

1. 要从100~200之间找出素数，首先得有100~200之间的数，这里可以使用循环解决。

2. 假设要判断i是否为素数，需要拿2~ i - 1之间的数字去试除i，需要产生2~ i - 1之间的数字，也可以使用循环解决。

3. 如果2~ i - 1之间有数字能整除 i，则i不是素数，如果都不能整除，则i是素数。

（三）参考代码

代码如下——

#include <stdio.h>

int main()
{
 int i = 0;
 //循环产⽣100~200的数字 
 for(i=100; i<=200; i++)
 {
   //判断i是否为素数 
   //循环产⽣2~i-1之间的数字 
   int j = 0;
   int flag = 1;//假设i是素数 

   for(j=2; j<i; j++)
 {
   if(i % j == 0)
  {
    flag = 0;
    break;
  }
 }
 if(flag == 1)
    printf("%d ", i);
 }
  return 0;
}

七、goto语句

C语言提供了⼀种非常特别的语法，就是 goto 语句和跳转标号， goto 语句可以实现在同一个函数内跳转到设置好的标号处。

举个例子：

#include <stdio.h>

int main()
{
 printf("hehe\n");
 goto next;
 printf("haha\n");
next:
 printf("跳过了haha的打印\n"); 
 return 0;
}

goto语句使用的弊端：goto 语句如果使用的不当，就会导致在函数内部随意乱跳转，打乱程序的执行流程，所以我们的建议是能不用尽量不去使用；

goto语句的用武之地: goto 语句也不是一无是处，在多层循环的代码中，如果想快速跳出，使用 goto 就非常的方便了——

for(...)
{
 for(...)
 {
      for(...)
      {
           if(disaster)
               goto error;
      }
   }
}

error:
    //...

上图中的代码中，原本 for 循环想提前退出得使用 break ，一个 break 只能跳出一层 for 循环，如果3层循环嵌套，就得使用3个 break 才能跳出循环，所以在这种情况下我们使用 goto 语句就会更加的快捷。