c语⾔中for循环的作⽤域,C++for循环详解
⼀般来说,有两类循环:条件循环和计数控制循环。
只要存在特定条件,就执⾏条件循环。例如,只要输⼊值⽆效,就会执⾏输⼊验证循环。在编写⼀个条件循环时,⽆法知道它将迭代的次数。
有时候程序员知道循环必须执⾏的确切迭代次数。重复特定次数的循环称为计数控制循环。例如,如果⼀个循环要求⽤户输⼊⼀年中每个⽉的销售⾦额,则它将迭代 12 次。这实际上意味着,循环数为 12,并要求⽤户在每次计数时输⼊销售⾦额。
计数控制循环必须具有 3 个要素:
必须将计数器变量初始化为起始值。
必须通过将其与最终值进⾏⽐较来测试计数器变量。当计数器变量达到其最终值时,循环终⽌。
必须在每次迭代期间更新计数器变量。这通常通过变量递增来完成。
前⾯已经介绍过,通过使⽤ while 循环来创建计数控制循环的⽅法,但是,由于计数控制循环实在太常⽤,所以 C++ ⼜提供了另外⼀种特别适合计数控制的循环,即所谓的
for (初始化;测试;更新)
{
语句;
语句;
//根据需要在此放置更多语句
}
与前⾯介绍的其他循环⼀样,如果循环体中只有⼀个语句,则可以省略⼤括号。
for 循环的第⼀⾏是循环头。在关键词 for 之后,括号内有 3 个表达式,⽤分号分隔(注意第 3 个表达式之后没有分号):
第⼀个表达式是初始化表达式,它通常⽤于将计数器初始化为其起始值。这是循环执⾏的第⼀个动作,只做⼀次。
第⼆个表达式是测试表达式。它以与 while 和 do-while 循环中的测试表达式相同的⽅式测试条件,并
控制循环的执⾏。只要这个条件为true,for 循环的主体将重复。与 while 循环⼀样,for 循环也是⼀个预测试循环,因此它在每次迭代之前判断测试表达式。
第三个表达式是更新表达式。它在每次迭代结束时执⾏。通常,这是⼀个递增循环计数器变量的语句。
以下是⼀个简单的 for 循环⽰例,将打印“Hello”字符串 5 次:
for (count = 1; count <= 5; count++)
cout << "Hello" << endl;
在该循环中,初始化表达式为 count = 1,测试表达式为“count <= 5”,更新表达式为 count++。循环的主体只有⼀个语句,即 cout 语句。图 1 说明了循环执⾏过程中发⽣的事件顺序。
图 1 for 循环执⾏过程中事件发⽣的顺序
请注意,只要测试表达式为真,就重复步骤 2〜4。图 2 以流程图形式显⽰了 for 循环的⼀般逻辑。
图 2 for 循环的流程图
请注意如何使⽤计数器变量 count 来控制循环迭代的次数。它的值从 1 开始,每次循环迭代之后递增 1。只要表达式 "count <= 5" 保持为 true,循环将重复迭代。但是,在 5 次迭代之后,count 将变成 6,这导致测试表达式变为 false,所以循环终⽌。
还要注意的是,在这个例⼦中,count 变量仅在循环头中使⽤,以控制循环迭代的次数。它不⽤于任何其他⽬的。当然,也可以在循环体内使⽤计数器变量。例如,来看下⾯的代码:
for (number = 1; number <= 5; number++)
cout << number << " ";
此循环中的计数器变量为 number。除了控制迭代次数之外,它也被⽤在循环体中。此循环将产⽣以下输出:
1 2 3 4 5
可以看到,循环在每次迭代期间显⽰ number 变量的内容。
下⾯的程序通过使⽤ for 循环⽽不是 while 循环来显⽰数字 1〜5 及其平⽅值。
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int num;
cout << "Number Square\n";
cout << "--------------\n";
for (num =1; num <= 5; num++)
cout << setw (4) << num << setw (7) << (num * num) << endl;
c语言中逗号表达式的用法
return 0;
}
程序输出结果:
Number Square
--------------
1 1
2 4
3 9
4 16
5 25
for 循环是⼀个预测试循环
因为 for 循环会在执⾏迭代之前判断其测试表达式的值,所以,如果代码编写不当,则它可能永远不会迭代。来看以下⽰例:
for (count = 11; count <= 10; count++)
cout << "Hello" << endl;
因为变量 count 被初始化为 11,这使得测试表达式⼀开始就为 false,循环体永远不会执⾏,该循环刚开始即终⽌。
避免修改 for 循环体中的计数器变量
虽然可以如上⾯程序所⽰,在循环体内使⽤计数器变量,但是,请注意不要在其中放置修改它的语句。
计数器变量的修改只应在更新表达式中进⾏,更新表达式将在每次迭代结束时⾃动执⾏。如果循环体中的某个语句也修改了计数器变量,那么循环可能不会如愿终⽌。
例如,以下循环会在每次迭代之后递增x两次:
for (x = 1; x <= 10; x++)
{
cout << x << endl;
x++; / /错误
}
更新表达式的其他形式
在更新表达式中,循环控制变量的递增并不仅限于 1。例如,以下循环即通过使其计数器递增 2 来显⽰ 2〜100 的所有偶数:
for(num = 2; num <= 100; num + = 2)
cout << num << endl;
⽽以下循环则可以显⽰从 10 递减到 0 的数字:
for(num = 10; num >= 0; num--)
cout << num << endl;
定义 for 循环初始化表达式中的变量
for 循环的计数器变量不仅可以在初始化表达式中初始化,也可以进⾏定义。以下代码即为⼀例:
for (int num = 1; num <= 5; num++)
cout << setw (4) << num << setw (7) << (num * num) << endl;
在这个循环中,num 变量在初始化表达式中被定义和初始化。如果计数器变量仅在循环中使⽤,则在循环头中定义好它是很好的编程习惯,这使变量的⽬的更加清晰。但是,当⼀个变量定义在 for 循环的初始化表达式中时,变量的作⽤域被限制在循环中,这意味着⽆法访问循环外的语句中的变量。
例如,以下程序段将不会编译,因为最后⼀个 cout 语句⽆法访问变量 count:
for (int count = 1; count <= 10; count++)
cout << count << endl;
cout << "count is now " << count << endl; // 错误
在初始化和更新表达式中使⽤多个语句
可以在初始化表达式和更新表达式中执⾏多个语句。当在这些表达式中使⽤多个语句时,只需⽤逗号分隔语句。
例如,来看以下代码中的循环,该代码在初始化表达式中有两个语句:
for (int x = 1, y = 1; x <= 5; x++)
{
cout << x << " plus " << y << " equals " << (x + y) << endl;
}
该循环的初始化表达式是:
int x = 1, y = 1
它定义并初始化了两个 int 变量:x和y。该循环产⽣的输出是:
1 plus 1 equals 2
2 plus 1 equals 3
3 plus 1 equals 4
4 plus 1 equals 5
5 plus 1 equals 6
可以进⼀步修改循环来执⾏ update 表达式中的两个语句。⽰例如下:
for (int x = 1, y = 1; x <= 5; x++, y++)
{
cout << x << " plus " << y << " equals " << (x + y) << endl;
}
该循环的更新表达式可以同时递增 x 和 y 变量。该循环产⽣的输出如下:
1 plus 1 equals 2
2 plus 2 equals 4
3 plus 3 equals 6
4 plus 4 equals 8
5 plus 5 equals 10
在初始化和更新表达式中允许使⽤逗号连接多个语句,但在测试表达式中则不可以。如果要在测试表达式中组合多个表达式,则必须使⽤&& 或 || 运算符。
以下是⼀个 for 循环头的⽰例:
for (int count = 1; count <= 10 && moreData, count++)
只有 "count <= 10" 且布尔变量 moreData 为 true 时,此循环才会执⾏。⼀旦这些条件中的任何⼀个变为 false,则循环将被退出。
省略 for 循环的表达式或循环体
for 循环的⼀个或多个表达式,甚⾄连其循环体都可以省略,当然,这样做往往会被认为是很糟糕的编程风格。
如果已经执⾏了或者不需要初始化,则可以从 for 循环括号内省略初始化表达式。以下⽰例即已经在循环之前对计数器执⾏了初始化:
int num = 1;
for ( ; num <= maxValue; num++)
cout << num << " " << (num * num) << endl;
如果更新表达式在循环中的其他位置执⾏,或者不需要,则可以省略更新表达式。虽然不推荐使⽤这种类型的代码,但是以下 for 循环可以像⼀个 while 循环⼀样⼯作:
int num = 1;
for ( ; num <= maxValue;)
{
cout << num << " " << (num * num) << endl;
num++;
}
尽管不建议,但也可以编写⼀个没有正式主体的 for 循环。在这种情况下,循环的所有⼯作都由循环头中的语句完成。以下⽰例可以显⽰1〜10 的数字,每次迭代都将执⾏更新表达式中组合的递增操作和 cout 语句:
for (number = 1; number <= 10; cout << number++);

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