Cwhile循環(huán)與for循環(huán)

1、C while循環(huán)與for循環(huán)我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)使用過(guò)while與for彳循環(huán)語(yǔ)句。在while循環(huán)語(yǔ)句while (表達(dá)式)語(yǔ)句中，首先求表達(dá)式的值。如果其值非0,則執(zhí)行語(yǔ)句，并再次求該表達(dá)式的值。這一循環(huán)過(guò) 程一直進(jìn)行下去，直到該表達(dá)式的值為0為止，隨后繼續(xù)執(zhí)行語(yǔ)句后面的部分。for循環(huán)語(yǔ)句;for (表達(dá)式1; 表達(dá)式2; 表達(dá)式3)語(yǔ)句它等價(jià)于下列while語(yǔ)句：表達(dá)式 1;while (表達(dá)式2) 語(yǔ)句表達(dá)式 3;但當(dāng)while或for循環(huán)語(yǔ)句中包含continue語(yǔ)句時(shí)，上述二者之間就不一定等價(jià)了。我們將在3.7節(jié)中介紹continue語(yǔ)句。從語(yǔ)法角度看，for循環(huán)語(yǔ)句的3個(gè)組成部分都

2、是表達(dá)式。最常見的情況是，表達(dá)式1與表達(dá)式3是賦值表達(dá)式或函數(shù)調(diào)用，表達(dá)式2是關(guān)系表達(dá)式。這3個(gè)組成部分中的任何 部分都可以省略，但分號(hào)必須保留。如果在for語(yǔ)句中省略表達(dá)式1與表達(dá)式3,它就退化成 了while循環(huán)語(yǔ)句。如果省略測(cè)試條件，即表達(dá)式2,則認(rèn)為其值永遠(yuǎn)是真值，因此，下 列for彳循環(huán)語(yǔ)句：for (;) 是一個(gè)“無(wú)限”循環(huán)語(yǔ)句，這種語(yǔ)句需要借助其它手段(如break語(yǔ)句或return語(yǔ)句)才 能終止執(zhí)行。在設(shè)計(jì)程序時(shí)到底選用while循環(huán)語(yǔ)句還是。成循環(huán)語(yǔ)句，主要取決于程序設(shè)計(jì)人員的個(gè)人偏好。例如，在下列語(yǔ)句中：while (c = getchar() = | c = n | c

3、 = t); /* skip white space characters */因?yàn)槠渲袥]有初始化或重新初始化的操作，所以使用while循環(huán)語(yǔ)句更自然一些。如果語(yǔ)句中需要執(zhí)行簡(jiǎn)單的初始化和變量遞增，使用for語(yǔ)句更合適一些，它將循環(huán)控 制語(yǔ)句集中放在循環(huán)的開頭，結(jié)構(gòu)更緊湊、更清晰。通過(guò)下列語(yǔ)句可以很明顯地看出這一點(diǎn): for (i = 0; i n; i+)這是C語(yǔ)言處理數(shù)組前n個(gè)元素的一種習(xí)慣性用法，它類似于Fortran語(yǔ)言中的DO循環(huán)或 Pascal語(yǔ)言中的for循環(huán)。但是，這種類比并不完全準(zhǔn)確，因?yàn)樵贑語(yǔ)言中，for循環(huán)語(yǔ) 句的循環(huán)變量和上限在循環(huán)體內(nèi)可以修改，并且當(dāng)循環(huán)因某種原因終止

4、后循環(huán)變量i的值仍 然保留。因?yàn)閒or語(yǔ)句的各組成部分可以是任何表達(dá)式，所以for語(yǔ)句并不限于通過(guò)算術(shù)級(jí)數(shù) 進(jìn)行循環(huán)控制。盡管如此，牽強(qiáng)地把一些無(wú)關(guān)的計(jì)算放到for語(yǔ)句的初始化和變量遞增部 分是一種不好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，該部分放置循環(huán)控制運(yùn)算更合適。作為一個(gè)較大的例子，我們來(lái)重新編寫將字符串轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)數(shù)值的 函數(shù)atoi。這里編寫的函數(shù)比第2章中的atoi函數(shù)更通用，它可以處理可選的前導(dǎo)空白符以及一個(gè)可選的加(+) 或減(-)號(hào)。(第4章將介紹函數(shù)atof，它用于對(duì)浮點(diǎn)數(shù)執(zhí)行同樣的轉(zhuǎn)換。) 下面是程序的結(jié)構(gòu)，從中可以看出輸入的格式：如果有空白符的話，則跳過(guò)如果有符號(hào)的話，則讀取符號(hào)取整數(shù)部分，并

5、執(zhí)行轉(zhuǎn)換其中的每一步都對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并為下一步的執(zhí)行做好準(zhǔn)備。當(dāng)遇到第一個(gè)不 能轉(zhuǎn)換為數(shù)字的字符時(shí)，整個(gè)處理過(guò)程終止。#include /* atoi: convert s to integer; version 2 */int atoi(char s)int i, n, sign;for (i = 0; isspace(si); i+) /* skip white space */;sign = (si = -) ? -1 : 1;if (si = + | si = -) /* skip sign */ i+;for (n = 0; isdigit(si); i+) n = 10

6、 * n + (si - 0);return sign * n;標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了一個(gè)更完善的函數(shù)strtol，它將字符串轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)整型數(shù)。有關(guān)函數(shù)strtol 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見附錄B.5節(jié)。把循環(huán)控制部分集中在一起，對(duì)于多重嵌套循環(huán)，優(yōu)勢(shì)更為明顯。下面的函數(shù)是對(duì)整型 數(shù)組進(jìn)行排序的Shell排序算法。Shell排序算法是D. L. Shell于1959年發(fā)明的，其基本思想 是：先比較距離遠(yuǎn)的元素，而不是像簡(jiǎn)單交換排序算法那樣先比較相鄰的元素。這樣可以快 速減少大量的無(wú)序情況，從而減輕后續(xù)的工作。被比較的元素之間的距離逐步減少，直到減 少為1，這時(shí)排序變成了相鄰元素的互換。/* shellsort

7、: sort v0.vn-1 into increasing order */ void shellsort(int v, int n) int gap, i, j, temp;for (gap = n/2; gap 0; gap /= 2)for (i = gap; i =0 & vjvj+gap; j-=gap) temp = vj;vj = vj+gap;vj+gap = temp;該函數(shù)中包含一個(gè)三重嵌套的for循環(huán)語(yǔ)句。最外層的for語(yǔ)句控制兩個(gè)被比較元素之間的 距離，從n/2開始，逐步進(jìn)行對(duì)折，直到距離為0。中間層的for循環(huán)語(yǔ)句用于在元素間 移動(dòng)位置。最內(nèi)層的for語(yǔ)句用于比較各

8、對(duì)相距gap個(gè)位置的元素，當(dāng)這兩個(gè)元素逆序時(shí)把它 們互換過(guò)來(lái)。由于gap的值最終要遞減到1，因此所有元素最終都會(huì)位于正確的排序位置上。 注意，即使最外層for循環(huán)的控制變量不是算術(shù)級(jí)數(shù)，for語(yǔ)句的書寫形式仍然沒有變， 這就說(shuō)明for語(yǔ)句具有很強(qiáng)的通用性。逗號(hào)運(yùn)算符“，”也是C語(yǔ)言優(yōu)先級(jí)最低的運(yùn)算符，在for語(yǔ)句中經(jīng)常會(huì)用到它。被逗 號(hào)分隔的一對(duì)表達(dá)式將按照從左到右的順序進(jìn)行求值，表達(dá)式右邊的操作數(shù)的類型和值即為 其結(jié)果的類型和值。這樣，在for循環(huán)語(yǔ)句中，可以將多個(gè)表達(dá)式放在各個(gè)語(yǔ)句成分中， 比如同時(shí)處理兩個(gè)循環(huán)控制變暈。我們可以通過(guò)下面的函數(shù)reverse(s)來(lái)舉例。該函數(shù)用于 倒置字符

9、串s中各個(gè)字符的位置。#include /* reverse: reverse string s in place */void reverse(char s)int c, i, j;for (i = 0, j = strlen(s)-1; i j; i+, j-) c = si;si = sj;sj = c;某些情況下的逗號(hào)并不是逗號(hào)運(yùn)算符，比如分隔函數(shù)參數(shù)的逗號(hào)，分隔聲明中變量的逗號(hào)等， 這些逗號(hào)并不保證各表達(dá)式按從左至右的順序求值。應(yīng)該慎用逗號(hào)運(yùn)算符。逗號(hào)運(yùn)算符最適用于關(guān)系緊密的結(jié)構(gòu)中，比如上面的reverse函 數(shù)內(nèi)的for語(yǔ)句，對(duì)于需要在單個(gè)表達(dá)式中進(jìn)行多步計(jì)算的宏來(lái)說(shuō)也很適合。逗號(hào)表達(dá)式 還適用于reverse函數(shù)中元素的交換，這樣，元素的交換過(guò)程便可以看成是一個(gè)單步操作。for (i = 0, j = strlen(s)-1; i j; i+, j-)c = si,