智能程序设计（C语言）

while 是最简单的循环语句, 形式为 while (表达式) 语句

• 表达式是控制表达式(条件表达式); 语句是循环体, 可为单条语句或 {} 复合语句

例: 找 ≥ n 的最小 2 的幂:

#include <stdio.h>
int main(void) {
    int n, i = 1;
    scanf("%d", &n);
    while (i < n)        /* 控制表达式 */
        i = i * 2;       /* 循环体 */
    printf("%d\n", i);
    return 0;
}

n = 10 时, while 的执行过程:

i = 1;        i 现在是 1
i < n?        是, 继续
i = i * 2;    i 现在是 2
i < n?        是, 继续
i = i * 2;    i 现在是 4
i < n?        是, 继续
i = i * 2;    i 现在是 8
i < n?        是, 继续
i = i * 2;    i 现在是 16
i < n?        否, 退出循环

while (i > 0) {          /* 循环体: 两条语句 */
  printf("%d\n", i);
  i--;
}

while (i < n) {          /* 循环体只有一条语句 */
  i = i * 2;
}

i = 10;
while (i > 0) {
  printf("%d\n", i);
  i--;
}
printf("发射!\n");

循环体必须是一条语句

要执行多条语句, 就用大括号包成一条复合语句:

即使只有一条语句, 建议也用大括号——以后加语句不用补:

看一个火箭发射倒计时的例子: 打印 10、9、…、1, 最后喊出"发射!"

最后一行输出是 发射!

/* guess.c: 猜数字循环版 */
#include <stdio.h>
int main(void) {
  int secret = 42, guess, count = 0;
  printf("猜一个 1~100 的整数: ");
  scanf("%d", &guess);
  while (guess != secret) {
    if (guess > secret) printf("太大了\n");
    else                printf("太小了\n");
    count++;
    printf("猜一个 1~100 的整数: ");
    scanf("%d", &guess);
  }
  count++;
  printf("猜对了! 你猜了 %d 次\n", count);
  return 0;
}

• 循环条件 guess != secret: 猜中就退出——沿用"先读一次, 再判断"的哨兵模式

• 循环体末尾再读一次, 下一轮判断的才是新输入; 忘了这句就是死循环

• 计数: 循环体里的 count++ 只数"猜错"的次数, 猜中那次在循环外, 所以结束后再 count++

• 也可以用 while (1) + 猜中时 break——下一节的 break 会让这种写法更直接

一般形式: do 语句 while (表达式);

最典型的用途: 输入校验——必须先读一次, 才知道合不合法:

#include <stdio.h>
int main(void) {
    int n;
    do {
        printf("请输入一个正整数: ");
        scanf("%d", &n);
    } while (n <= 0);
    printf("你输入了 %d\n", n);
    return 0;
}

• 执行顺序: 先执行循环体 → 再算控制表达式 → 非零再来一轮

• 与 while 的唯一区别: 循环体至少执行一次——0 也是一位数, 至少拆一次位

• "先读后判"的场景 while 写起来别扭 (得先预读一次), do-while 刚刚好——对比数列求和的预读写法

• 建议给所有 do 语句都加大括号——没有大括号的 do 容易被误读成 while 的开头:

do
    printf("%d\n", i--);
while (i > 0);   /* 这个 while 不是新循环 */

/* digitsum.c: 各位数字之和 */
#include <stdio.h>
int main(void) {
  int n, sum = 0;

  printf("输入一个非负整数: ");
  scanf("%d", &n);

  do {
    sum += n % 10;
    n /= 10;
  } while (n > 0);

  printf("各位数字之和 = %d\n", sum);
  return 0;
}

• n % 10 取末位、n /= 10 缩位, 循环到 n 变 0——和"计算整数的位数"是同一套拆位

• 用 do-while: 0 也是一位数, 循环体至少执行一次; 换成 while (n > 0), 输入 0 时一次都不进 (本题 sum 初值 0 碰巧对, 换成统计位数就错了)

• 循环结束后 n 已经被改成 0; 还要用原数的话, 先复制一份 (下一节"位数"的例子就是这么做的)

• sum 是累加器, 初值必须为 0——和数列求和的 sum 一样

用 continue 的版本:

n = 0;
sum = 0;
while (n < 10) {
  scanf("%d", &i);
  n++;             /* 先计数: continue 不能跳过它 */
  if (i == 0) {
    continue;      /* 跳过除零 */
  }
  sum += 100 / i;
}

不用 continue 的版本:

n = 0;
sum = 0;
while (n < 10) {
  scanf("%d", &i);
  n++;
  if (i != 0) {
    sum += 100 / i;
  }
}