C for 循环

C for 循环语法

在 C 语言中，除了 while 语句以及 do...while 语句，我们还可以使用 for 语句来实现循环。

语法：

for (初始化表达式; 条件表达式; 循环后操作)
{
    ……
}

说明：

for 语句由 3 部分组成，说明分别如下。需要清楚的是，for 语句的 3 部分都是可选的。

• 初始化表达式：一般用于定义 “用于计数的变量” 的初始值。可以包含多个用逗号分隔的初始化语句。
• 条件表达式：表示退出循环的条件，类似 while 循环中的条件（比如 n < 100）。
• 循环后操作：指的是执行循环体（也就是大括号中的程序）后的操作，类似于 while 循环中的 n++ 之类的。可以包含多个用逗号分隔的更新语句。

C for 循环示例

对于初学的小伙伴来说，看完上面的语法只会觉得一脸懵逼。我们还是通过实际的来学习语法。

示例 1：for 循环实现递增输出

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    for (int i = 1; i <= 5; i++)
    {
        printf("%d\n", i);
    }
    return 0;
}

运行结果如下。

1
2
3
4
5

分析：

在 for 循环中，首先定义一个用于计数的变量 i，其中 i 的初始值为 1。然后定义一个判断条件 i <= 5，只要 i 小于或等于 5，就会执行 for 循环中的程序。最后定义一个循环后的表达式 i++，也就是说，每次循环之后都会进行一次 i++。

for 循环和 while 循环一样，都是先判断条件，然后再去执行循环体。如果初值不满足条件，那么一次都不会执行。

（1）第 1 次执行 for 循环。

初始化：int i = 1;。

判断：i <= 5（i 的值为 1，返回 “真”）。

输出：1。

更新：i++（执行后 i = 2）。

（2）第 2 次执行 for 循环。

判断：i<=5（i 的值为 2，返回 “真”）。

输出：2。

更新：i++（执行后 i = 2）。

……

（3）第 5 次执行 for 循环。

判断：i <= 5（i 的值为 5，返回 “真”）。

输出：5。

更新：i++（执行后 i = 6）。

（4）第 6 次执行 for 循环。

判断：i <= 5（i 的值为 6，返回 “假”）。由于此时 i <= 5 返回 “假”，因此条件不满足，退出 for 循环。

当然，这个例子我们也可以使用 while 或者 do…while 来实现。因为程序是活的，不是死的，想要实现某一个功能，方式是多种多样的。

示例 2：for 循环实现递减输出

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    for (int i = 5; i >= 1; i--)
    {
        printf("%d\n", i);
    }
    return 0;
}

运行结果如下。

5
4
3
2
1

分析：

这个例子也是非常简单的，小伙伴可以根据上一个例子的步骤来分析一下。

示例 3：for 循环计算 1 + 2 + 3 + ... + 100 的和

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int sum = 0;

    for (int i = 1; i <= 100; i++)
    {
        sum += i;
    }
    printf("1 + 2 + 3 + ... + 100 = %d", sum);

    return 0;
}

运行结果如下。

1 + 2 + 3 + ... + 100 = 5050

分析：

对于 for 循环来说，它的初始化表达式可以不写，或者可以抽离出来，比如下面 2 种方式是等价的。但是第一个分号一定不要删了，删了就是错误的。

// 方式 1
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
    sum += i;
}

// 方式 2
int i = 1;
for (; i <= 100; i++)
{
    sum += i;
}

示例 4：使用多个初始化和循环后操作

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
    for (int i = 0, j = 10; i < j; i++, j--) 
    {
        printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
    }
    return 0;
}

运行结果如下。

i = 0, j = 10
i = 1, j = 9
i = 2, j = 8
i = 3, j = 7
i = 4, j = 6

分析：

在上面例子中，初始化表达式有 2 个，即 int i = 0 和 j = 10。然后循环后操作也有 2 个，即 i++ 和 j--。

深入了解 for 循环

在 C 语言中，如果想要使用 for 循环来实现递增递减变量，我们没必要单独拿出来放在上面声明。而是直接在 for 语句里面声明赋值就可以了。这样做的好处是，在 for 循环内部声明的变量，其作用域仅限于该 for 循环。

// 推荐
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    ……
}

// 不推荐
int i;
for (i = 1; i <= 5; i++)
{
    ……
}

此外，一个 for 循环的内部，还可以嵌套另外一个 for 循环。对于这一点，我们在后续的学习中会慢慢接触到。

// 两个 for 循环嵌套
for (int i = 1; i < 10; i++)
{
    for (int j = 1; j < 10; j++)
    {
        ……
    }
}

for 语句是 C 语言中最灵活也是用得最多的一种循环语句，所以小伙伴们一定要重点掌握。在实际开发中，对于已知循环次数的情况，一般来说优先使用 for 循环，因为它结构更紧凑，可读性更好。而 while 循环和 do...while 循环更适用于循环次数不确定的情况。 这也是大多数编程语言中的主要做法。