在编程界有一句名言:懒惰是程序员美德的第一要素。这里所谓的“懒惰”,并不是不
爱劳动不学习、不思进取,而是指写尽量少的代码达到同样甚至更好的目标。因此,懒惰的
程序员更善于归纳总结,寻找规律,利用“循环”解决问题。
例如:某学生的开发作品参加某计算机设计大赛,共5位评委,请计算该作品的最终平
均得分。勤快的程序员可能这样设计: 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
扫一扫

119 
float sum=0,score; //sum 存放累加和,score 存放作品得分 
scanf("%f",&score); //第1 个评委打分 
sum=sum+score; //计算累加和 
scanf("%f",&score); //第2 个评委打分 
sum=sum+score; //计算累加和 
scanf("%f",&score); //第3 个评委打分 
sum=sum+score; //计算累加和 
scanf("%f",&score); //第4 个评委打分 
sum=sum+score; //计算累加和 
scanf("%f",&score); //第5 个评委打分 
sum=sum+score; //计算累加和 
printf("sum=%f\n",sum/5); 
}
这种编程思路的确也是一种解决方案,但其中的两条语句: 
scanf("%f",&scroe); 
sum=sum+score; 
因为有5位评委而重复了5次。如果是大众评委,人数骤增到1000人时,程序岂不长
到难以忍受的地步? 并且随着代码的增长,程序出错概率增高,排错难度、维护量增大,这是
懒惰的程序员万万不能容忍的。所以,他们会利用循环结构写出最简洁的代码,完成计算总
分的任务。
循环结构是指在满足一定条件的情况下,重复执行某程序段的结构。其中,需要满足的
一定条件称为循环条件,重复执行的程序段称为循环体。C 语言提供了while循环、dowhile
循环和for循环三种,同样是循环思想,但适用场景不同的循环语句,又提供了与循环
语句巧妙配合的break和continue语句。
另外,用goto(无条件跳转)语句和if语句结合也可以构成循环结构,但会破坏结构化
设计风格,导致程序可读性差。并且,上述三种循环结构足以解决各种实际问题,因此建议
不要也不必使用goto语句。
5.1 while语句 
while语句是“先判断,后执行”型循环语句,其一般应用形式如下: 
while(条件表达式) 
循环体语句
其执行流程如图5-1所示: 
① 判断条件表达式的值,如果值为真(非0),则转到第②步;否则转到第③步。
② 执行“循环体语句”,转到第①步继续执行。
③ 终止循环,即执行循环体后面的语句。
while语句的特点是“先判断,后执行”,如果第一次判断条件表达式的值即为假,则循

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环体语句一次也不会执行。
【例5-1】 编程实现,某同学第1天学习一个单词,以后每天都比前一天多学习一个单
词,请问30天后该同学共学习了多少单词? 
程序分析:第1天学习一个单词,则第n 天学习n 个单词,因此天数和单词数正好相
等,因此可以省去一个表示天数的变量,用单词数控制循环,算法流程图如图5-2所示。
图5-1 while语句执行流程图 
图5-2 例5-1算法流程图 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int words=1,sum=0; //words 存放单词个数,sum 存放单词累加和 
while(words<=30) //循环条件"words<=30"必须用()括起来,后面没有“;” 
printf("sum=%d\n",sum); //输出单词总数,循环结束后执行此语句
}
程序执行结果为: 
sum=465 
while语句注意事项如下。
(1)循环变量的初值、循环条件和循环变量的修正称为循环的三要素,是循环控制的关
键。参与循环条件的变量称为循环变量,如例5-1中的words。“words=1”是为循环变量

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赋初值为1,循环条件“words<=30”控制循环何时结束,“words++”修正循环变量的值, 
使循环条件逐步靠近假值。三要素中的任何一个因素发生改变,都会影响循环的执行次数。
例如,缺少words++则会使程序陷入死循环中,因为words中的值不发生改变,循环条件
“words<=30”永远为真,循环永远不会结束。
(2)严格遵守while语句的语法格式,例如循环条件“words<=30”需要用一对圆括号
“()”括起来,括号不能省略;例如循环条件不能空着,即使是想表示死循环,也要写成类似
“while(1)”的形式,当然,一般死循环没有意义,除非循环体内有break或exit等强制退出
方式;例如循环条件“(words<=30)”后面没有分号或逗号等。
(3)循环体语句可以是表达式语句、空语句、流程控制语句、复合语句中的任何一种,但
必须是一条语句。如果循环体是多条语句,一定要用花括号{}括起来组成一条复合语句。
例如,将例5-1中源代码去掉花括号: 
程序运行时,光标会一直闪烁,但就是不出结果。这是因为循环体变成了“sum+= 
words;”,“words++;”被排除在循环体外,变成了循环后面的语句。执行循环时,循环变
量words不发生任何改变,就导致循环条件words<=30永远为真,陷入死循环中。
【例5-2】 编程实现,统计一行字符中单词的个数,单词间用若干空格分开。
程序分析: 
(1)一行字符是指输入若干字符,以回车符“\n”结束。
(2)如果当前位置不是,但前一个位置是空格,则说明有一个新单词,单词数加1。 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
char ch; //用于存放字符 
//num 用于存放单词个数,space 为1 表示是空格,为0 表示不是空格 
int num=0,space=1; //space 的初值为1,为统计第一个单词做好准备 
while((ch=getchar())!='\n') //从键盘上接收一个字符赋给ch,遇回车符结束 
printf("一共有%d 个单词\n",num); 
}
程序运行结果为: 
程序输入: I'll do my best!<CR> 
输出结果: 一共有4 个单词

122 
注意: 
(1)循环条件“(ch=getchar())!=\' n'”的含义为:用getchar函数接收一个字符,将其
赋给ch,然后比较ch中的值是否与回车符相等。ch=getchar()两端必须用圆括号括起来, 
因为=的优先级低于!=,如果写成“ch=getchar()!=\' n'”,则表示“ch=(getchar()!=\' n')”, 
即getchar函数接收的字符先和回车符做!=关系运算,运算结果赋给ch。因为关系运算的
结果只有1或0,所以循环体内ch==' '的判断条件永远不会成立,会导致无论多少个单词, 
最终结果都是一个单词的逻辑错误。
(2)getchar函数是一个缓冲输入函数,也就是从键盘上输入若干字符先放入缓冲区
中,直到遇到回车符,getchar函数才从缓冲区中依次读取字符。因此单步执行或调试此程
序时,需要在第一次执行getchar函数时一次性输入一行字符,以回车符结束。以后每执行
一次循环,会依次在缓冲区中读取一个字符。
5.2 for语句 
for循环语句与while循环语句一样,也是“先判断,后执行”型循环结构,其一般应用形
式如下: 
for(é初值表达式.;é条件表达式.;é修正表达式.) 
循环体语句
其执行流程如图5-3所示。
图5-3 for语句执行流程图
① 计算“初值表达式”的值。
② 计算“条件表达式”的值,若值为真(非0),则转到第③步;若值为假(0),则转到第
⑤步。③
执行一次循环体。
扫一扫

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④ 计算“修正表达式”,转到第②步继续执行。
⑤ 循环结束,执行for语句后面的语句。
【例5-3】 利用for语句完成例5-1的功能,即某同学第1天学习一个单词,以后每天都
比前一天多学习一个单词,请问30天后该同学共学习了多少单词? 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int words,sum=0; 
for(words=1;words<=30;words++) //循环三要素用分号隔开 
sum+=words; //循环体只有一条单语句,不用加括号形成一条复合语句 
printf("sum=%d\n",sum); 
}
此例采用for循环完成例5-1的功能,通过与while实现代码比较发现,for与while都
是“先判断,后执行”型循环,可以互相代替,但for循环将循环的三要素:循环变量赋初值、
循环条件和循环变量修正集中放在了一起,结构更紧凑,条理更清晰,因而更受欢迎,成为应
用最广泛的循环语句。
for语句注意事项如下。
(1)三个表达式是循环的三要素,均可以省略,但表达式之间的分号“;”不能省略。例
如,程序中的关键代码也可以写成: 
words=1; //将初值表达式提到循环前,加分号形成语句
for(;words<=30;) //没有初值表达式和修正表达式,但必须有; 
{ 
sum+=words; 
words++; //将修正表达式移至原循环体的尾部,加分号形成语句
}
但不建议这样写,因为这将循环三要素分散开来,让for语句“结构紧凑,条理清晰”的
优点荡然无存。
(2)循环三要素中的条件表达式是for语句的循环条件,一般为逻辑表达式或关系表达
式,但不限于此,表达式结果为非0,则判定为“真”,为0,则判断为“假”,甚至可以省略。
例如: 
for(;1;) 
for(;;) 
都是条件表达式为永真的死循环,循环体中存在break或exit的强制退出才有意义。
(3)初值表达式和修正表达式都可以是多个表达式,但需用逗号分开,例如: 
for(words=1,sum=0;words<=30;words++,sum+=words) 
; //必须有循环体,如果没有可执行语句可用空语句
但不建议这样写,因为sum=0和sum+=words不是循环的三要素,放置于三要素位
置会影响for语句的条理性。

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【例5-4】 编程实现,某学生的开发作品参加某计算机设计大赛,共5位评委,计算该作
品的最终平均得分。 
#define N 5 //定义符号常量N 表示评委人数
int main() 
{ 
float sum=0,score; //sum 存放累计总分,score 存放评委评分 
int judges; //judges 表示评委人数 
for(judges=1;judges<=N;judges++) //控制评委人数不超过5 人 
{ //输出提示信息,明确是第几位评委 
printf("请输入第%d 位评委的评分: ",judges); 
scanf("%f",&score); //输入第judges 位评委的评分 
sum=sum+score; //把当前评分累加到sum 中 
} 
printf("sum=%.2f\n",sum/5); //循环后的语句
}
5.3 do…while语句 
do…while语句是“先执行,后判断”型循环结构,其一般应用形式如下: 
do 
循环体语句
while(条件表达式); 
图5-4 do…while语句执行流程图
其执行流程如图5-4所示。
① 执行循环体语句。
② 判断条件表达式的值,若值为真(非0),则转到第① 
步,若值为假(0),则转到第③步。
③ 循环结束,执行do…while后面的语句。
【例5-5】 利用do…while语句完成例5-1的功能,即
某同学第1天学习一个单词,以后每天都比前一天多学习
一个单词,请问30天后该同学共学习了多少单词? 
#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int words=1,sum=0; 
do 
{ //循环体有两条单语句,必须用花括号括起来形成一条复合语句 
sum+=words; 
words++; 
}while(words<=30); //;必不可少 
printf("sum=%d\n",sum); 
} 
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对比例5-1和例5-5源代码发现:do…while和while的核心思想一致,只是条件判断
和循环体的执行次序不一样,do…while是“先执行,后判断”,因此循环体至少执行一次;而
while是“先判断,后执行”,循环体可能一次也不执行。两者在绝大多数情况下可以互相代
替,只是while循环更适合循环体有可能一次也不执行的场景。例如,例5-2统计一行字符
中单词的个数,有可能单词个数为0,用do…while则会出错;do…while循环更适合必须执
行一次循环体才能判断是否继续循环的场景,例如,例5-6终极密码游戏必须进行一次猜
测,才能判断是否要继续循环。
【例5-6】 编程实现,编程模拟终极密码猜数小游戏。
程序分析:猜数小游戏的规则是由程序随机生成一个1~100的整数密码,用户输入猜
测数据。如果猜大了,则修改提示范围上限;如果猜小了,则修改提示范围下限;如果猜对
了,则提示猜对了,程序结束。
例如,密码为78,提示用户输入1~100的数;如果用户输入48,则提示用户输入48~100 
的数;用户输入80,则提示用户输入48~80的数;用户输入78,则提示猜对了,程序结束。 
#include <stdio.h> 
#include <time.h> //time 函数包含在time.h 中
#include <stdlib.h> //srand 和rand 函数包含在stdlib.中
int main() 
{ 
int password,guessdata,high=100,low=1; 
//用当前系统时间做srand 函数的种子,保证程序多次运行产生的随机数不一样 
srand((unsigned)time(NULL)); 
password=rand()%100+1; //将产生的随机数,即密码限制在1~100 
do 
{ //提示用户输入数据范围 
printf("请输入[%d-%d]之间的整数:\n",low,high); 
scanf("%d",&guessdata); //用户输入一个猜测数 
if (guessdata>password) //猜高了,则用猜测数代替范围上限 
high=guessdata; 
else //猜低了,则用猜测数代替范围下限 
low=guessdata; 
}while(guessdata!=password); //猜不中就继续循环 
printf("恭喜你,猜中啦!\n"); //退出循环一定是猜中了
}
此例更适合用do…while实现,但用while循环也可以实现,例如核心代码修改为: 
printf("请输入[%d-%d]之间的整数:\n",low,high); //第一次提示范围
scanf("%d",&guessdata); //用户第一次猜测
while(guessdata!=password) //必须先猜测一次才能判断是否继续猜测
{ 
if (guessdata>password) 
high=guessdata; 
else 
low=guessdata; 
printf("请输入[%d-%d]之间的整数:\n",low,high); 
scanf("%d",&guessdata); 
}

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通过do…while和while实现代码的比较可以看出,do…while实现方式更简洁,条理
更清晰。因为此例的循环条件“guessdata! =password”中的循环变量guessdata需要先赋
值才能进行判断,因此当用while实现时,必须在循环前先猜测一次。这就导致语句: 
printf("请输入[%d-%d]之间的整数:\n",low,high); 
scanf("%d",&guessdata); 
在循环前和循环体中重复出现了两次。因为第一次猜测提到循环前,循环体中的语句
顺序也发生了变化。
思维拓展:①读者在测试例5-6时,可以添加一条输出语句,将密码输出到屏幕上,然
后根据猜高、猜低、猜中三种情况分别进行测试。测试成功后再把输出语句注释掉,这样可
以提高编程效率。②如果添加统计用户猜测的次数功能,应该如何修改程序呢? ③如果用
户猜测数据不在提示范围内,例如提示范围为[40~100],但用户输入20,则提示用户超出
了范围,重新猜测,应该如何修改程序呢? 
5.4 循环语句的嵌套 
在一个循环(称为外层循环)体内又包含了另一个完整的循环语句(称为内层循环),称
为循环的嵌套。内层循环体内又包含一个完整的循环语句,则构成多层循环。从理论上讲, 
循环的层数没有限制,但层数过多会影响程序的可读性,建议不超过3层。
前面介绍的while、for和do…while都可以相互嵌套。下面仅以for循环为例,介绍循
环语句的嵌套应用。
【例5-7】 编程实现,模拟一个简单的分秒计时器。
程序分析:分秒计时器由分和秒两个值组成,最多记录59分59秒。秒值每满60,分值加1。 
#include <stdio.h> 
#include <windows.h> //Sleep 函数所在头文件
int main() 
{ 
int minute,second; //定义分、秒变量
}
例5-7是一个双层循环,内层循环(虚线内)是外层循环体的一个组成语句,被完整地包
裹在外层循环体中,两者不能相互交叉。执行时,外层循环的循环体执行一次,内层循环体
执行一遍,其具体执行流程如图5-5所示。
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图5-5 双层嵌套循环的执行流程图
① 程序开始。
② minute赋值为0。
③ 判断表达式“minute<60”的值,若值为真(非0),则转到第④步继续执行,否则转到
第⑨步继续执行,即外层循环结束,转到外层for循环后面的语句继续执行。
④second赋值为0。
⑤ 判断表达式“second<60”的值,若值为真(非0),则转到第⑥步继续执行,否则内层
循环结束,转到第⑧步继续执行,即内层循环结束,转到内层循环后面的语句继续执行。
⑥ 执行内层循环体语句“输出6个\b,输出minute:second的值,睡眠1000毫秒”。
⑦ 执行内层循环修订表达式“second++”,转到第⑤步继续执行。
⑧ 执行外层循环修订表达式“minute++”,转到第③步继续执行。
⑨ 程序结束。
知识拓展:计时器功能可以从两方面优化。
(1)程序运行后,提示用户“请按任意键开始计时”,而不是程序一运行就开始计时。在
外层循环前加如下代码即可: 
printf("请按任意键开始计时");getch(); 
(2)程序开始计时后,按任意键结束计时,而不是被动地等程序计时至59:59结束。可