C - 循环入门：while循环

嘿，未来的编程超级巨星！准备好探索循环的奇妙世界了吗？今天，我们将探讨编程中最基本的概念之一：C语言中的while循环。相信我，一旦你掌握了这个，你会觉得自己在编码上解锁了超能力！

C - While loop

什么是while循环？

在我们深入细节之前，先来了解一下while循环是什么。想象你在玩一个视频游戏，你需要击败10个敌人才能完成一个关卡。你是想编写10次相同的“攻击”代码，还是希望只需说一句“只要还有敌人，就继续攻击”？这正是编程中while循环的作用！

while循环允许你重复执行一段代码，直到某个条件为真。就像告诉你的电脑：“嘿，继续做这个，直到我告诉你停止！”

C while循环的语法

让我们来看看C语言中while循环的基本结构：

while (condition) {
// 要重复的代码
}

就这么简单！condition在每次循环迭代前进行检查。如果它为真，大括号{}内的代码就会被执行。这个过程会重复，直到条件变为假。

C while循环的流程图

为了可视化while循环的工作方式，让我们来看一下流程图：

┌─────────────┐
│   开始     │
└──────┬──────┘
│
▼
┌─────────────────┐
│ 检查条件       │
└────────┬────────┘
│
▼
┌───────────┐    否
┌───┤ 条件为真? ├────────┐
│   │           │        │
│   └───────────┘        │
│         │ 是           │
│         ▼              │
│  ┌──────────────┐      │
│  │ 执行代码     │      │
│  └──────┬───────┘      │
│         │              │
└─────────┘              │
▼
┌──────────┐
│   结束    │
└──────────┘

这个流程图显示，首先检查条件。如果为真，执行代码，然后我们回到检查条件。这个循环继续，直到条件变为假。

C while循环是如何工作的？

让我们分解这个过程：

程序遇到while循环。
它检查括号内的条件。
如果条件为真，它执行循环内的代码。
执行完代码后，它回到步骤2。
如果条件为假，它跳过循环，继续程序的其余部分。

C while循环的例子

是时候举个例子了！让我们创建一个简单的倒计时程序：

#include <stdio.h>

int main() {
int 倒计时 = 5;

while (倒计时 > 0) {
printf("%d...\n", 倒计时);
倒计时--;
}

printf("发射！\n");
return 0;
}

输出：

5...
4...
3...
2...
1...
发射！

让我们分解一下：

我们从倒计时 = 5开始。
while循环检查倒计时 > 0（这为真）。
它打印当前的倒计时值。
我们使用倒计时--将倒计时减少1。
步骤2-4重复，直到倒计时变为0。
当倒计时为0时，条件变为假，我们退出循环。
最后，我们打印“发射！”

使用while作为条件循环

while循环非常适合于你不知道需要重复多少次的情况。让我们看一个例子，我们要求用户猜一个数字：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
srand(time(0));  // 为随机数生成设置种子
int secret = rand() % 100 + 1;  // 生成1到100之间的随机数
int guess = 0;
int attempts = 0;

printf("我在想一个1到100之间的数字。你能猜到吗？\n");

while (guess != secret) {
printf("输入你的猜测：");
scanf("%d", &guess);
attempts++;

if (guess < secret) {
printf("太低了！再试一次。\n");
} else if (guess > secret) {
printf("太高了！再试一次。\n");
}
}

printf("恭喜你！你在%d次尝试中猜到了数字！\n", attempts);
return 0;
}

在这个例子中，我们不知道用户需要多少次尝试，所以while循环非常合适。循环将继续，直到猜测与秘密数字匹配。

while循环中的break和continue

有时，你可能想要提前退出循环或跳到下一次迭代。这时break和continue语句就派上用场了。

break

break语句立即退出循环。以下是一个例子：

#include <stdio.h>

int main() {
int i = 1;
while (1) {  // 这将创建一个无限循环
printf("%d ", i);
if (i == 5) {
break;  // 当i达到5时退出循环
}
i++;
}
printf("\n循环结束！\n");
return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5
循环结束！

continue

continue语句跳过当前迭代的剩余部分，并立即进入下一次迭代。让我们看看它是如何工作的：

#include <stdio.h>

int main() {
int i = 0;
while (i < 10) {
i++;
if (i % 2 == 0) {
continue;  // 跳过偶数
}
printf("%d ", i);
}
printf("\n循环结束！\n");
return 0;
}

输出：

1 3 5 7 9
循环结束！

while循环与do while循环

在我们结束之前，让我们快速比较一下while循环和它们的表亲，do-while循环：

特性	while循环	do-while循环
条件检查	开始时	结束时
最小执行次数	0（如果初始条件为假）	1（总是至少执行一次）
语法	`while (condition) { ... }`	`do { ... } while (condition);`
最佳用例	当你不确定是否需要执行循环时	当你知道你需要至少执行一次循环时