C语言实例讲解四大循环语句的使用

一、do…while()循环

1. 图示流程

       从上面图示 do…while() 语句流程中可以看出，do…while() 语句会先进入循环体执行里面的内容，然后再进行条件判断，当条件为真，就继续执行循环体的内容，当条件为假就退出do…while() 语句。也就是说 do…while() 语句 最少会执行一遍循环体里面的内容。

2. 代码流程

do {
    语句块
} while (表达式);

        do…while() 语句的代码流程也很简单，程序执行到 do…while() 语句的时候，会先执行语句块(也叫循环体)中的内容，执行完一次后，就会判断表达式的内容是真还是假，如果是真，那么就继续执行语句块的内容，如果是假，那么就不再执行语句块的内容，而是退出该循环。在写 do…while() 语句的时候 while 后面那个分号千万不能掉了，这点新手尤其要注意

3. 示例代码1到100求和)

源代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, sum = 0;
    do {
        sum += i;
        i++;
    } while (i <= 100);
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

运行结果：

sum = 5050

二、while()循环

1. 图示流程

        while() 循环语句会先判断条件，当条件为真的时候才会执行循环体，当条件为假的时候直接就退出了循环体。也就是说，while() 语句循环体里面的内容可能一次都不会被执行，这就是 while() 语句和 do…while() 语句最大的区别。

2. 代码流程

while (表达式) {
    语句块
}

       while() 循环语句的代码流程也很简单，就是先判断表达式的内容，当表达式为真的时候，就执行语句块的内容，语句块中的内容执行完了后又会判断表达式的值，直到表达式的值为假才会跳出语句块中。

3. 示例代码(1到100求和)

源代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, sum = 0;
    while (i <= 100) {
        sum += i;
        i++;
    }
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

运行结果：

sum = 5050

三、for()循环

1. 图示流程

       for() 循环的图示代码流程和 while() 循环的图示代码流程不能说毫不相干，只能说一模一样。但是其代码表现流程有点区别，下面来重点讲解下for() 循环的代码流程。

2. 代码流程

for (表达式1; 表达式2; 表达式3) 
{
    语句块
}

       for() 循环的代码流程看着表达式挺多的，好像挺复杂，但其实不然，让我来为大家进行细致讲解。

       for() 循环首先执行表达式1，再执行表达式2，当表达式2的值为真的时候就会执行语句块的内容，语句块内容执行完后就会执行表达式3，表达式3执行完，又会跳转执行表达式2，当表达式2为真，又执行语句块，相当于循环一直在 表达式2 -> 语句块 -> 表达式3 之间循环。当表达式2的值为假的时候就会跳出循环。

for() 循环有几个地方值得大家注意：

（1）表达式1只会在刚进 for 循环的时候执行一次。

（2）在c99及之后的标准中，表达式1处可以定义变量，变量周期在整个for循环中。但是c98不允许这样做，否则编译器会报错。

（3）表达式1、表达式2、表达式3 都可以不写省略。但是当表达式2省略不写的时候意味着，编译器在处理这里的时候这里不为假，从而会执行语句块。

3. 示例代码(1到100求和)

源代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, sum = 0;
    for (i = 0; i <= 100; i++) {
        sum += i;
    }    
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

运行结果：

sum = 5050

四、goto循环

1. 代码流程

标签:
goto 标签;

       读到这里可能有读者会发现，为啥前面都有图解，goto 语句没有，是作者不会了吗？哈哈，其实回答这个问题我只能说是也不是。回答是，是因为确实没图解，因为 goto 语句太简单了，简单到把我给整不会了。回答不是，是因为简单到没必要，哈哈~~

       其实通过代码流程就可以看出，goto 语句确实很简单，就是当程序运行到 goto 那里的时候会跳转到标签处接着运行，这种跳转是无条件跳转，只要程序运行到 goto，就会跳转！！！标签处可以任意命名，命名规则必须遵循C语言标识符命名法。标签可以写在 goto 的前面，也可以写在 goto 的后面，这点不受影响。程序运行到标签处不会做任何处理，只有goto 才会跳转到标签那里，上面两个标签的地方名字需要一模一样。

       其实说到goto语句，就不得不提一下goto的历史了，其实在编程的时候大家有个约定俗成的规矩，那就是能不用goto的地方那就不用，为什么会这样呢，其实就是我上面提到的，goto 语句会无条件跳转，这点就和其他三个循环不同。了解C语言的人都知道，C语言是面向过程编程，怎么理解面向过程编程呢，其实就是和人一样，就是现做什么再做什么，人早上起来要先刷牙，再吃早餐。C语言也一样，要使用变量，就得先定义变量。面向过程就类似这个道理。但是 goto 会无条件跳转，这就会让读代码的人感觉很混乱，要在代码中乱跳，并且使用不恰当的话往往达不到自己想要的效果，这也因此使得大家能不用 goto 就尽量不使用 goto。但是在linux内核代码中，goto 却会被常常用作一个判错用途。先看下面示例代码-2，结合代码和大家一起讲解。

2. 示例代码-1(1到100求和)

源代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0, sum = 0;
loop:
    if (i <= 100) {
        sum += i;
        i++;
        goto loop;
    }  
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

运行结果：

sum = 5050

       写这个代码是想告诉大家，都是实现 1 到 100 求和，但是4种循环语句都可以做到，也就是说4种循环之间都可以相互转换，具体想用哪种循环就全看大家自己的选择了，但是为了遵循约定俗成的东西，除了特殊场景，大家还是尽量不要使用 goto 语句了。

3. 示例代码-2

源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int *p1, *p2, *p3;
    p1 = malloc(10);
    if (p1 == NULL) {
        printf("malloc failed : 1\n");
        goto loop_1;
    }
    *p1 = 1;
    p2 = malloc(20);
    if (p2 == NULL) {
        printf("malloc failed : 2\n");
        goto loop_2;
    }
    *p2 = 2;
    p3 = malloc(30);
    if (p3 == NULL) {
        printf("malloc failed : 3\n");
        goto loop_3;
    }
    *p3 = 3;
    printf("*p1 = %d, *p2 = %d, *p3 = %d\n", *p1, *p2, *p3);
loop_3:
    free(p2);
loop_2:
    free(p1);
loop_1:
    return 0;
}

运行结果：

*p1 = 1, *p2 = 2, *p3 = 3

       大家看看上面这段代码，首先申请了10字节空间，如果申请失败，那么我下面的代码就没有执行的必要了，所以直接退出程序。申请成功就会继续申请20字节空间，假如在这时什么失败了，那么下面的代码也同样没有执行的必要，然后我也要退出程序，但是在退出程序前，需要将 p1 指向的那块内存给释放掉，否则就会造成内存泄漏。如果继续申请成功，就会再申请30字节空间，如果申请失败，那么也要退出程序，并且在退出前需要释放前两次申请的空间。上面使用 goto 语句有两大优势，其一就是可读性高，操作方便，不然就要在后面每次申请失败的里面加上释放前面申请的内存的操作，很明显如果这样做，代码移植效率就会很低，而且假如在中间加了一次申请内存的操作，后面的地方就都要加上出错释放内存的步骤。其二就是保持程序退出的地方统一，如果不这样做，需要在每个出错的地方加上 return 的操作，代码可读性没有这样做高。在linux内核代码种，像上面这样使用 goto 语句的操作是经常被用到的，很显然上面这种做法很巧妙，其实在linux内核代码中还有很多巧妙的操作，如果可以的话，大家可以多读读linux源码，对自己的编码功底将会有很大的提升的。