C語言中的迴圈



包括 C 語言在內的許多程式語言都支援 **for** 關鍵字來構建迴圈。在 C 語言中,其他與迴圈相關的關鍵字有 **while****do-while**。與其他兩種型別不同,**for** 迴圈被稱為 **自動迴圈**,通常是程式設計師的首選。

**for 迴圈** 是一種入口控制迴圈,它執行語句直到給定條件滿足。所有元素(初始化、測試條件和增量)都放在一起,使用 **for** 關鍵字在括號內形成一個 **for** 迴圈。

for 迴圈的語法

C 程式語言中 **for** 迴圈的語法如下:

for (init; condition; increment){
   statement(s);
}

for 迴圈的控制流程

以下是 "for" 迴圈的控制流程:

**init** 步驟首先執行,並且只執行一次。此步驟允許您宣告和初始化任何迴圈控制 變數。您不需要在此處放置語句,只要出現分號即可。

接下來,評估條件。如果為真,則執行迴圈體。如果為假,則不執行迴圈體,控制跳轉到 "for" 迴圈之後緊隨其後的下一條語句。

在 "for" 迴圈體執行之後,控制流跳轉回增量語句。此語句允許您更新任何迴圈控制變數。此語句可以留空,只要在條件之後出現分號即可。

現在再次評估條件。如果為真,則執行迴圈並重復該過程(迴圈體,然後增量步驟,然後再次條件)。條件變為假後,"for" 迴圈終止。

for 迴圈的流程圖

以下流程圖表示 **for** 迴圈的工作原理:

For Loop

當開發人員預先知道要執行多少次迭代時,他們更喜歡使用 **for** 迴圈。可以將其視為 **while** 和 **do-while** 迴圈的簡寫,這些迴圈遞增並測試迴圈變數。

**for** 迴圈可以採用不同的變體。讓我們瞭解 **for** 迴圈在不同情況下的工作原理。

示例:基本 for 迴圈

這是 **for** 迴圈最基本的形式。請注意,括號內(在 **for** 關鍵字之前)的所有三個子句都是可選的。

#include <stdio.h>

int main(){
   int a;

   // for loop execution
   for(a = 1; a <= 5; a++){
      printf("a: %d\n", a);
   }

   return 0;
}

輸出

執行程式碼並檢查其輸出:

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

在迴圈語句之前初始化 for 迴圈計數器

初始化步驟可以放在 **for** 迴圈的頭部上方。在這種情況下,必須透過放置分號來使 **init** 部分為空。

示例

#include <stdio.h>

int main(){
   int a = 1;

   // for loop execution
   for( ; a <= 5; a++){
      printf("a: %d\n", a);
   }
   return 0;
}

輸出

您仍然會得到相同的輸出:

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

在 for 迴圈體內部更新迴圈計數器

您也可以在增量子句的位置放置一個空語句。但是,您需要在迴圈體內部放置增量語句,否則它將變成一個 無限迴圈

示例

#include <stdio.h>

int main(){

   int a;

   // for loop execution
   for(a = 1; a <= 5; ){
      printf("a: %d\n", a);
      a++;
   }
   return 0;
}

輸出

在這裡,您也將獲得與上一個示例相同的輸出:

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

在 for 迴圈體內部使用測試條件

您還可以省略括號中測試條件的第二個子句。在這種情況下,您需要使用 **break** 語句 終止迴圈,否則迴圈將無限執行。

示例

#include <stdio.h>

int main(){
   int a;

   // for loop execution
   for(a = 1; ; a++){
      printf("a: %d\n", a);
      if(a == 5)
      break;
   }
   return 0;
}

輸出

執行此程式碼後,您將獲得以下輸出:

a: 1
a: 2
a: 3
a: 4
a: 5

使用多個計數器的 for 迴圈

在 **for** 語句中可能有多個變數的初始化和/或多個增量語句。但是,只能有一個測試條件。

示例

#include <stdio.h>

int main(){
   int a, b;

   // for loop execution
   for(a = 1, b = 1; a <= 5; a++, b++){
      printf("a: %d b: %d a*b: %d\n", a, b, a*b);
   }

   return 0;
}

輸出

當您執行此程式碼時,它將產生以下輸出:

a: 1 b: 1 a*b: 1
a: 2 b: 2 a*b: 4
a: 3 b: 3 a*b: 9
a: 4 b: 4 a*b: 16
a: 5 b: 5 a*b: 25

for 迴圈中的遞減

您還可以形成一個遞減的 **for** 迴圈。在這種情況下,迴圈變數的初始值大於其在測試條件中的值。for 語句中的最後一個子句使用遞減運算子。

示例

以下程式按降序列印數字 5 到 1:

#include <stdio.h>
int main(){
   int a;

   // for loop execution
   for(a = 5; a >= 1; a--){
      printf("a: %d\n", a);
   }

   return 0;
}

輸出

執行程式碼並檢查其輸出:

a: 5
a: 4
a: 3
a: 2
a: 1

使用 for 迴圈遍歷陣列

**for 迴圈** 非常適合一次遍歷陣列的一個元素。請注意,陣列中的每個元素都具有從 "0" 開始遞增的索引。

示例

#include <stdio.h>

int main(){
   int i;
   int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};

   // for loop execution
   for(i = 0; i < 5; i++){
      printf("a[%d]: %d\n", i, arr[i]);
   }

   return 0;
}

輸出

當您執行此程式碼時,它將產生以下輸出:

a[0]: 10
a[1]: 20
a[2]: 30
a[3]: 40
a[4]: 50

示例:使用 for 迴圈計算陣列元素的和

以下程式計算給定陣列中所有整數的平均值。

#include <stdio.h>
int main(){
   int i;
   int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
   int sum = 0;
   float avg;

   // for loop execution
   for(i=0; i<5; i++){
      sum += arr[i];
   }
   avg = (float)sum / 5;
   printf ("Average = %f", avg);

   return 0;
}

輸出

執行程式碼並檢查其輸出:

Average = 30.000000

示例:使用 for 迴圈計算階乘

以下程式碼使用 **for** 迴圈計算數字的階乘值。請注意,數字的階乘是 1 到給定數字之間所有整數的乘積。階乘在數學上用以下公式表示:

x! = 1 * 2 * . . . * x

以下是計算階乘的程式碼:

#include <stdio.h>

int main(){

   int i, x = 5;
   int fact = 1;

   // for loop execution
   for(i=1; i<= x; i++){
      fact *= i;
   }
   printf("%d != %d", x, fact);

   return 0;
}

輸出

當您執行此程式碼時,它將產生以下輸出:

5! = 120

當重複次數已知時,for 迴圈非常適合。但是,迴圈行為可以透過 **for** 迴圈體內的 **break** 和 **continue** 關鍵字 來控制。巢狀 **for** 迴圈也經常用於處理二維 陣列

c_decision_making.htm
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