第六章循环控制

第六章循环控制教学目的及要求：1）熟练掌握三种循环语句的运用；2）掌握break和continue语句的运用。3）教学重难点：1）循环语句；2）循环的嵌套；3）break和continue语句。主要教学环节的组织：结合习题、上机掌握循环语句的用法教学内容：§6.1概述循环结构是程序中一种很重要的结构。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。Ｃ语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。§6.2goto语句以及用goto语句构成循环程序中的语句通常总是按顺序方向，或按语句功能所定义的方向执行的。如果需要改变程序的正常流向，可以使用转移语句。在Ｃ语言中提供了4种转移语句：goto,break,continue和return。其中的return语句只能出现在被调函数中，用于返回主调函数，我们将在函数一章中具体学习。goto语句也称为无条件转移语句，其一般格式如下：goto语句标号；其中语句标号是按标识符规定书写的符号，放在某一语句行的前面，标号后加冒号(：)。语句标号起标识语句的作用，与goto语句配合使用。如：label:i++；loop:while(x7)；Ｃ语言不限制程序中使用标号的次数，但各标号不得重名。goto语句的语义是改变程序流向，转去执行语句标号所标识的语句。goto语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移，构成循环，跳出循环体等功能。但是，在结构化程序设计中一般不主张使用goto语句，以免造成程序流程的混乱，使理解和调试程序都产生困难。例:#includestdio.h/*统计从键盘输入一行字符的个数*/voidmain(){intn=0；printf(inputastring\n)；loop:if(getchar()!='\n'){n++；gotoloop；}printf(%d,n)；}本例用if语句和goto语句构成循环结构。当输入字符不为'\n'时即执行n++进行计数，然后转移至if语句循环执行。直至输入字符为'\n'才停止循环。§6.3ｗｈｉｌｅ语句while语句的一般形式为：while(表达式)语句；其中表达式是循环条件，语句为循环体。while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。例:#includestdio.h/*统计从键盘输入一行字符的个数*/voidmain(){intn=0；printf(inputastring:\n)；while(getchar()!='\n')n++；printf(%d,n)；}本例程序中的循环条件为getchar()!='\n',其意义是，只要从键盘输入的字符不是回车就继续循环。循环体n++完成对输入字符个数计数。从而程序实现了对输入一行字符的字符个数计数。使用while语句应注意以下几点：1.while语句中的表达式一般是关系或逻辑表达式，只要表达式的值为真(非0)即可继续循环。voidmain(){inta=0,n；printf(\ninputn:)；scanf(%d,&n)；while(n--)printf(%d,a++*2)；}本例程序将执行n次循环，每执行一次，n值减1。循环体输出表达式a++*2的值。该表达式等效于(a*2；a++)2.循环体如包括有一个以上的语句，则必须用{}括起来，组成复合语句。3.应注意循环条件的选择以避免死循环。voidmain(){inta,n=0；while(a=5)printf(%d,n++)；}本例中while语句的循环条件为赋值表达式a=5，因此该表达式的值永远为真，而循环体中又没有其它中止循环的手段，因此该循环将无休止地进行下去，形成死循环。4.允许while语句的循环体又是while语句，从而形成双重循环。§6.4ｄｏ－ｗｈｉｌｅ语句do-while语句的一般形式为：do语句；while(表达式)；其中语句是循环体，表达式是循环条件。do-while语句的语义是：先执行循环体语句一次，再判别表达式的值，若为真(非0)则继续循环，否则终止循环。其执行过程如课本中图所示。do-while语句和while语句的区别在于do-while是先执行后判断，因此do-while至少要执行一次循环体。而while是先判断后执行，如果条件不满足，则一次循环体语句也不执行。while语句和do-while语句一般都可以相互改写。voidmain(){inta=0,n；printf(\ninputn:)；scanf(%d,&n)；doprintf(%d,a++*2)；while(--n)；}在本例中，循环条件改为--n，否则将多执行一次循环。这是由于先执行后判断而造成的。对于do-while语句还应注意以下几点：1.if和while语句中，表达式后面都不能加分号，而do-while语句的表达式后面则必须加分号。2.do-while语句也可以组成多重循环，而且也可以和while语句相互嵌套。3.在do和while之间的循环体由多个语句组成时，也必须用{}括起来组成一个复合语句。4.do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件。§6.5ｆｏｒ语句for语句是Ｃ语言所提供的功能更强，使用更广泛的一种循环语句。其一般形式为：for(表达式1；表达式2；表达3)语句；表达式1通常用来给循环变量赋初值，一般是赋值表达式。也允许在for语句外给循环变量赋初值，此时可以省略该表达式。表达式2通常是循环条件，一般为关系表达式或逻辑表达式。表达式3通常可用来修改循环变量的值，一般是赋值语句。这三个表达式都可以是逗号表达式，即每个表达式都可由多个表达式组成。三个表达式都是任选项，都可以省略。一般形式中的“语句”即为循环体语句。for语句的语义是：1.首先计算表达式1的值；2.再计算表达式2的值，若值为真(非0)则执行循环体一次，否则跳出循环；3.然后再计算表达式3的值，转回第2步重复执行。在整个for循环过程中，表达式1只计算一次，表达式2和表达式3则可能计算多次。循环体可能多次执行，也可能一次都不执行。voidmain(){/*用for语句计算s=1+2+3+...+99+100*/intn,s=0；for(n=1；n=100；n++)s=s+n；printf(s=%d\n,s)；}本例for语句中的表达式3为n++，实际上也是一种赋值语句，相当于n=n+1，以改变循环变量的值。voidmain(){/*用for语句修改例题。从0开始，输出n个连续的偶数*/inta=0,n；printf(\ninputn:)；scanf(%d,&n)；for(；n0；a++,n--)printf(%d,a*2)；}本例的for语句中，表达式1已省去，循环变量的初值在for语句之前由scanf语句取得，表达式3是一个逗号表达式，由a++，n--两个表达式组成。每循环一次a自增1，n自减1。a的变化使输出的偶数递增，n的变化控制循次数。在使用for语句中要注意以下几点：1.for语句中的各表达式都可省略，但分号间隔符不能少。如：for(；表达式；表达式)省去了表达式1。for(表达式；；表达式)省去了表达式2。for(表达式；表达式；)省去了表达式3。for(；；)省去了全部表达式。2.在循环变量已赋初值时，可省去表达式1。如省去表达式2或表达式3则将造成无限循环，这时应在循环体内设法结束循环。voidmain(){inta=0,n；printf(\ninputn:)；scanf(%d,&n)；for(；n0；){a++；n--；printf(%d,a*2)；}}本例中省略了表达式1和表达式3，由循环体内的n--语句进行循环变量n的递减，以控制循环次数。voidmain(){inta=0,n；printf(\ninputn:)；scanf(%d,&n)；for(；；){a++；n--；printf(%d,a*2)；if(n==0)break；}}本例中for语句的表达式全部省去。由循环体中的语句实现循环变量的递减和循环条件的判断。当n值为0时，由break语句中止循环，转去执行for以后的程序。在此情况下，for语句已等效于while(1)语句。如在循环体中没有相应的控制手段，则造成死循环。3.循环体可以是空语句。#includestdio.hvoidmain(){intn=0；printf(inputastring:\n)；for(；getchar()!='\n'；n++)；printf(%d,n)；}本例中，省去了for语句的表达式1，表达式3也不是用来修改循环变量，而是用作输入字符的计数。这样，就把本应在循环体中完成的计数放在表达式中完成了。因此循环体是空语句。应注意的是，空语句后的分号不可少，如缺少此分号，则把后面的printf语句当成循环体来执行。反过来说，如循环体不为空语句时，决不能在表达式的括号后加分号，这样又会认为循环体是空语句而不能反复执行。这些都是编程中常见的错误，要十分注意。5.for语句也可与while,do-while语句相互嵌套，构成多重循环。以下形成都合法的嵌套。(1)for(){…while(){…}…}(2)do{…for(){…}…}while()；(3)while(){…for(){…}…}(4)for(){…for(){…}}例:voidmain(){inti,j,k；for(i=1；i=3；i++){for(j=1；j=3-i+5；j++)printf()；for(k=1；k=2*i-1+5；k++){if(k=5)printf()；elseprintf(*)；}printf(\n)；}}§6.8break语句和continue语句1.break语句break语句只能用在switch语句或循环语句中，其作用是跳出switch语句或跳出本层循环，转去执行后面的程序。由于break语句的转移方向是明确的，所以不需要语句标号与之配合。break语句的一般形式为：break；本章前面的例题中分别在switch语句和for语句中使用了break语句作为跳转。使用break语句可以使循环语句有多个出口，在一些场合下使编程更加灵活、方便。2.ｃｏｎｔｉｎｕｅ语句continue语句只能用在循环体中，其一般格式是：continue；其语义是：结束本次循环，即不再执行循环体中continue语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。应注意的是，本语句只结束本层本次的循环，并不跳出循环。voidmain(){/*输出100以内能被7整除的数*/intn；for(n=7；n=100；n++){if(n%7!=0)continue；printf(%d,n)；}}本例中，对7～100的每一个数进行测试，如该数不能被7整除，即模运算不为0，则由continus语句转去下一次循环。只有模运算为0时，才能执行后面的printf语句，输出能被7整除的数。#includestdio.hvoidmain(){/*检查输入的一行中有无相邻两字符相同*/chara,b；printf(inputastring:\n)；b=getchar()；while((a=getchar())!='\n'){if(a==b){printf(samecharacter\n)；break；}b=a；}}本例程序中，把第一个读入的字符送入b。然后进入循环，把下一字符读入a，比较a,b是否相等，若相等则输出提示串并中止循环，若不相等则把a中的字符赋予b，输入下一次循环。voidmain(){/*输出100以内的素数。素数是只能被1和本身整除的数*/intn,i；/*可用穷举法来判断一个数是否是素数*/for(n=2；n=100；n++){for(i=2；in；i++)if(n%i==0)break；if(i=n)printf(\t%d,n)；}}本例程序中，第一层循环表示对1～100这100个数逐个判断是否是素