「C/C++」C/C++ 之 循环结构详解

C++循环结构详解

在C++编程中，循环结构是一种非常重要的控制流语句，它允许程序重复执行某段代码，直到满足特定的条件为止。循环结构极大地提高了代码的复用性和效率，使得处理重复任务变得简单而高效。C++提供了多种循环结构，包括for循环、while循环和do-while循环。本文将详细介绍这些循环结构及其使用场景。

1. for循环

for循环是最常用的循环结构之一，它通常用于已知循环次数的场景。for循环的基本语法如下：

for (初始化表达式; 循环条件; 迭代表达式) {
    // 循环体
}

• 初始化表达式：在循环开始前执行，通常用于初始化循环控制变量。
• 循环条件：在每次循环迭代前检查，如果条件为真（非零），则执行循环体；否则，跳出循环。
• 迭代表达式：在每次循环迭代结束时执行，通常用于更新循环控制变量。

示例：打印1到10的数字

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

2. while循环

while循环在每次迭代前检查条件，如果条件为真，则执行循环体。while循环的基本语法如下：

while (循环条件) {
    // 循环体
}

• 循环条件：在每次循环迭代前检查，如果条件为真（非零），则执行循环体；否则，跳出循环。

示例：计算1到10的和

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int sum = 0;
    int i = 1;
    while (i <= 10) {
        sum += i;
        ++i;
    }
    cout << "Sum: " << sum << endl;
    return 0;
}

3. do-while循环

do-while循环与while循环类似，但它在每次迭代后检查条件。这意味着do-while循环至少会执行一次，即使条件一开始就是假的。do-while循环的基本语法如下：

do {
    // 循环体
} while (循环条件);

• 循环条件：在每次循环迭代后检查，如果条件为真（非零），则继续执行循环体；否则，跳出循环。

示例：要求用户输入一个正整数

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    do {
        cout << "Enter a positive integer: ";
        cin >> num;
    } while (num <= 0);
    cout << "You entered: " << num << endl;
    return 0;
}

4. 循环控制语句

在循环结构中，C++还提供了几种控制循环行为的语句，包括break、continue和goto（尽管goto在现代编程中很少使用，因为它可能导致代码难以理解和维护）。

• break：立即终止循环，并跳出循环体，继续执行循环之后的代码。
• continue：跳过当前迭代中剩余的代码，并立即开始下一次迭代（如果条件仍然为真）。

示例：使用break和continue

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
        if (i % 2 == 0) {
            continue; // 跳过偶数
        }
        if (i == 7) {
            break; // 终止循环
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，循环会打印1、3、5，然后在i等于7时终止，因为break语句被执行。偶数会被continue语句跳过。

总结

C++提供了多种循环结构，每种结构都有其特定的使用场景。for循环适用于已知循环次数的场景，while循环和do-while循环则适用于基于条件的循环。通过合理使用这些循环结构和循环控制语句，可以编写出高效、易读的代码。掌握这些基本概念和用法，对于编写复杂的C++程序至关重要。