C++重新入门-循环

目录

1.循环类型

while循环：

for循环

基于范围的for循环(C++11)

do...while 循环

2.循环控制语句

3.无限循环

有的时候，可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。

编程语言提供了允许更为复杂的执行路径的多种控制结构。

循环语句允许我们多次执行一个语句或语句组，下面是大多数编程语言中循环语句的一般形式：

1.循环类型

C++ 编程语言提供了以下几种循环类型。

while循环：

在C++中，while 循环是一种常见的控制流结构，用于重复执行一段代码，直到给定的条件为假为止。while 循环的语法如下：

while (condition) {// 在条件为真时执行的代码块
}

condition 是一个表达式，它会在每次循环迭代开始时被求值。只要 condition 的值为真（非零），循环中的代码块就会被执行。一旦 condition 的值为假（0），循环将终止，控制流将跳到循环之后的代码。

下面是一个简单的示例，展示了 while 循环的基本用法：

#include <iostream>int main() {int count = 0;while (count < 5) {std::cout << "Count: " << count << std::endl;count++;}std::cout << "Loop finished." << std::endl;return 0;
}

在这个示例中，while 循环重复执行了一个打印语句，直到 count 的值达到 5 为止。每次循环迭代时，count 的值都会增加，直到达到终止条件。

需要注意的是，如果 condition 初始值为假，循环中的代码块将不会被执行，例如：

#include <iostream>int main() {int count = 10;while (count < 5) {std::cout << "This won't be printed." << std::endl;count++;}std::cout << "Loop finished." << std::endl;return 0;
}

在这个示例中，count 的初始值为 10，因此 while 循环的条件 count < 5 为假，循环中的代码块不会执行，直接跳到循环之后的代码。

需要谨慎避免进入无限循环，即循环条件永远为真的情况，这将导致程序陷入无限循环中，永远无法终止。

for循环

for 循环是C++中另一种常见的循环结构，通常用于迭代固定次数的循环或者遍历容器等数据结构。for 循环的语法如下：

for (initialization; condition; update) {// 在条件为真时执行的代码块
}

其中：

  • initialization：循环开始前的初始化表达式，通常用于初始化计数器或声明迭代变量。
  • condition：循环迭代的条件表达式，类似于 while 循环的条件部分。
  • update：循环迭代后更新迭代变量的表达式。

 

for 循环会按照以下步骤执行：

  1. 执行 initialization 部分，通常用于初始化循环计数器或者迭代变量。
  2. 检查 condition 是否为真。如果为真，则执行循环中的代码块，然后执行 update 部分。
  3. 重复步骤2，直到 condition 为假，然后退出循环，执行循环后的代码。

下面是一个简单的示例，展示了 for 循环的基本用法：

#include <iostream>int main() {for (int i = 0; i < 5; i++) {std::cout << "Count: " << i << std::endl;}std::cout << "Loop finished." << std::endl;return 0;
}

在这个示例中，for 循环用于迭代从0到4的5个整数，并在每次迭代中打印当前的计数器值。循环终止条件是 i < 5，每次迭代后 i 的值会递增。

和 while 循环一样，for 循环也需要谨慎避免进入无限循环，确保循环条件能够在某个时刻变为假。

基于范围的for循环(C++11)

基于范围的 for 循环是 C++11 引入的一种循环结构，用于遍历容器中的元素或者其他可迭代对象的元素，语法简洁易读。使用基于范围的 for 循环可以更加方便地遍历数组、容器、字符串等数据结构，而不必关心索引或迭代器的细节。

基于范围的 for 循环的语法如下：

for (declaration : range) {// 在每次迭代中使用当前元素的代码
}

其中：

  • declaration：用于声明迭代变量的语句，通常是对应容器中元素类型的引用或者值的拷贝。
  • range：要遍历的范围，可以是数组、容器、字符串等。

 下面是一个简单的示例，展示了基于范围的 for 循环的用法：

#include <iostream>
#include <vector>int main() {std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用基于范围的for循环遍历vector中的元素for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;std::string message = "Hello";// 使用基于范围的for循环遍历字符串中的字符for (char ch : message) {std::cout << ch << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个示例中，首先使用基于范围的 for 循环遍历了一个整型向量 numbers 中的元素，并打印每个元素的值。然后，使用相同的方法遍历了一个字符串 message 中的字符，并打印出来。

基于范围的 for 循环可以使代码更加简洁、清晰，并且避免了手动处理索引或迭代器的麻烦。

do...while 循环

do...while 循环是C++中的一种循环结构，与 while 循环类似，但在判断循环条件之前，先执行一次循环体。这意味着 do...while 循环至少会执行一次循环体，即使循环条件一开始就为假。

do...while 循环的语法如下：

do {// 循环体
} while (condition);

其中：

  • condition：循环条件，类似于 while 循环中的条件表达式。

下面是一个简单的示例，展示了 do...while 循环的用法：

#include <iostream>int main() {int count = 0;do {std::cout << "Count: " << count << std::endl;count++;} while (count < 5);std::cout << "Loop finished." << std::endl;return 0;
}

在这个示例中，do...while 循环会至少执行一次循环体，即使 count 的初始值大于或等于 5。循环体内部的 count++ 语句使得 count 每次循环迭代时增加，直到达到循环条件 count < 5 不成立为止。

需要注意的是，尽管 do...while 循环会至少执行一次循环体，但在编写代码时仍然需要谨慎考虑循环的逻辑，确保循环条件的正确性，以避免不必要的循环执行。

2.循环控制语句

循环控制语句是用于在循环执行过程中改变控制流程的语句。在C++中，有三种主要的循环控制语句：break、continue 和 goto。

 break： break 语句用于立即终止循环，并跳出循环体。当执行 break 时，循环执行会立即停止，控制流将跳到循环之后的代码。

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i == 5) {break; // 当 i == 5 时，终止循环}std::cout << i << " ";
}

 

 continue： continue 语句用于跳过当前循环迭代的剩余部分，立即进入下一次迭代。执行 continue 时，当前迭代中 continue 语句之后的代码将不再执行，直接进行下一次循环迭代。

for (int i = 0; i < 5; i++) {if (i == 2) {continue; // 当 i == 2 时，跳过本次迭代}std::cout << i << " ";
}

 

 goto： goto 语句允许直接跳转到程序中的标签位置。尽管 goto 语句在大多数情况下应该避免使用，因为它容易导致程序难以理解和维护，但在某些特殊情况下，它可能是一种有效的控制流程工具。

for (int i = 0; i < 5; i++) {if (i == 3) {goto endLoop; // 当 i == 3 时，跳转到标签 endLoop 处}std::cout << i << " ";
}
endLoop:
std::cout << "End of loop." << std::endl;

 3.无限循环

如果条件永远不为假，则循环将变成无限循环。for 循环在传统意义上可用于实现无限循环。由于构成循环的三个表达式中任何一个都不是必需的，您可以将某些条件表达式留空来构成一个无限循环。

#include <iostream>
using namespace std;int main ()
{for( ; ; ){printf("This loop will run forever.\n");}return 0;
}

当条件表达式不存在时，它被假设为真。您也可以设置一个初始值和增量表达式，但是一般情况下，C++ 程序员偏向于使用 for(;;) 结构来表示一个无限循环。 

注意：您可以按 Ctrl + C 键终止一个无限循环。

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