文 | Edward
2 循環執行語句
計算機有一個強大的能力，快速地重複執行某一計算，這種重複計算多次的方法，是通過軟體中的循環執行語句去實現的。C語言中實現循環語句結構的方式有三種，第一種為「for」循環，第二種為「while」循環，第三種為「do……while」循環。不管是那種循環，其循環的方式都是類似的，即在某一條件成立的情況下（為True，或者非0），某一範圍內的某條或某幾條語句就會被一次循環執行，循環執行語句的示意如圖3-8-7所示。
圖3-8-7 循環執行語句
（1）while循環
while語句的一般使用形式為：
while(判斷條件)
{
執行語句;
}
其中判斷條件可以為表達式，也可以是一個變量，只要表達式或者變量不為0，那麼while後面的執行語句將一直被循環執行。如果while條件後面只跟隨一句執行語句，那麼while後面的一對「{}」可以不加。
例如，當我們需要連續列印出1到100的時候，用while語句即可輕鬆實現，其實現代碼如圖3-8-8所示。
圖3-8-8 while循環列印
圖3-8-8代碼中，i定義完成之後，賦初值為1，「i <= 100」是一個判斷條件，只要這個表達式為1，即條件成立，那麼代碼就一直會把「i」列印出來，而變量i每次在列印完成之後，就對自己加1，這樣，當執行99次之後，i=100，此時「i <= 100」這個條件還是成立，進而再執行一次「i+1」，此時i=101了，再去判斷「i<=100」已經不成立了，因此while循環最終退出。
當然，C語言在設計之初就設計了循環的退出機制，「continue」和「break」就是循環退出機制的兩個關鍵詞。這兩個關鍵詞雖然都可以使while循環中斷退出，但是其效果和功能有著非常大的區別。「break」關鍵詞是讓整個while循環徹底退出，而「continue」關鍵詞是讓本次的循環中斷運行，進而進行下一次while的循環以決定這個循環需不需要繼續執行下去。關於「continue」關鍵詞我們可以做一個簡單的程序來說明一下其功能。如圖3-8-9所示。
圖3-8-9 continue關鍵詞
這個程序的主體和圖3-8-8中的代碼一樣，只不過加了一個判斷條件，當i加到5的時候進行判斷，直接給變量i賦值200，之後再運行continue語句，由於continue語句執行了，因此循環在此處就中斷了，直接進行while條件的判斷，而此時下面的printf語句也就不會被執行了。在while的判斷下，發現此時「i <= 100」這個條件不成立了，因此退出了while循環。
利用while循環和continue的組合，我們還可以做很多有趣的程序，如，找出1~1000中所有能被3整除的整數。程序代碼如圖3-8-10所示。
圖3-8-10 找出1000以內能被3整除的數
而break的語法就是直接退出整個while循環，我們可以寫一個軟體來驗證這個while的用法，做一個鍵盤字符獲取程序，程序平時一直在等待按鍵輸入，並將按下的按鍵列印出來，直到當按下小寫字符「k」的時候，程序列印出goodbye並且退出。如圖3-8-11所示，此時while的判斷條件是一個常數1，因此可以說while在任何情況下都不會退出，但是一旦當獲取到的按鍵為「k」，此時if判斷語句中的條件就成立，運行break語句，最終列印出good bye，並且退出while(1)這個循環。可能做純軟體的讀者會覺得我這裡的while(1)用的非常荒唐，再怎麼樣也要寫一個退出條件比較考究，但是在很多的裸機系統中，就是通過一個while(1)的大循環使晶片裡面的程序連續運行的。
圖3-8-11 按鍵字符判斷
（2）do……while循環
do……while語句，在一些書上也稱作do語句，它很像while語句，只是它的運行條件判斷，要在循環體執行完一次之後再去判斷。所以，這種結構的循環體至少會被運行一次，下面是它的語法。
既然while和do……while的用法很相似，那我們如何在它們之間進行選擇呢？
當需要循環體至少執行一次的時候，選擇do。
比如，還是一個按鍵判斷的程序，當輸入的字符不為小寫字母「k」的時候，將這個數字列印出來，如果是小寫字母「k」就退出程序，列印出good bye。這個程序由於要求我們對輸入的第一個字符就需要判斷，因此在不用break和while(1)的情況下，我們可以直接使用do……while的形式來完成。其代碼如圖3-8-12所示。
圖3-8-12 字符判斷程序
（3）for循環
C語言中，for循環語句是while循環語句的一種簡化方法，for語句的一般形式為：
通過上幾小節的練習，我們發現一個規律，即有限次數的循環程序，一般都會定義一個控制循環次數的變量，而for循環語句中的表達式1為初始化部分，即我們可以對定義的這個控制循環次數變量進行初始化。表達式2為條件部分，當表達式2成立的時候（True，非0），for循環一直運行下去，一旦當表達式2的條件不滿足，則退出for循環。表達式3為調整部分，它在每一次循環體運行完成一遍之後，都會執行表達式3。與while循環一樣，在for語句中，也可以使用break語句和continue語句來中斷循環。
如我們需要找出1~1000中所有能被3整除的整數，除了圖3-8-10中用while循環的程序外，還可以用for語句來實現。如圖3-8-13所示。
圖3-8-13 for語句尋找能被3整除的數
圖3-8-13，for語句後面的三個表達式分別為：
初始條件：i = 1;
判斷條件：i <= 1000;
調整語句：i ++;這裡的i可以根據需求自行調節。
循環控制語句後面我們在實際使用中會頻繁用到，因此後面讓我們來慢慢探索。