For 与 while 与 do 循环语句

Question

for 和 while 语句之间有区别吗？只是语法吗？

#include <stdio.h>

void main() {
    int cent_temp = 0;
    int fah_temp;
    while (cent_temp <= 20) {
        fah_temp = (9 * cent_temp) / 5 + 32;
        printf("%d degrees C = %d degrees F\n", cent_temp, fah_temp);
        cent_temp++;
    }
}

这对我来说意味着......

当cent_temp 的值小于20 时，计算fah_temp。然后将cent_temp 的值增加1 并检查它是否仍然小于20；然后再循环一次。

关于语法：

printf("%d degrees C = %d degrees F\n", cent_temp, fah_temp);

这表示%d 表示打印到屏幕，用十进制数替换cent_temp 的值，%d 表示用十进制数替换fah_temp 的值。

#include <stdio.h>

void main() {
    int cent_temp;
    int fah_temp;
    for (cent_temp = 0; cent_temp <= 20; cent_temp++) {
        fah_temp = (9 * cent_temp) / 5 + 32;
        printf("%2d degrees C = %2d degrees F\n", cent_temp, fah_temp);
    }
}

我对上面的解释是： 对于cent_temp = 0 重复而cent_temp 小于20 然后在最后执行cent_temp+1。所以cent_temp0 进入循环计算fah_temp 并打印到屏幕上。然后cent_temp 上升一个然后再次循环。在这里，我使用 %2d 而不是 %d 来表示它应该有 2 个空格来表示十进制数（并且在执行时它们会对齐）。如果cent_temp > 20，这两个代码都不会执行。

在do while 循环中类似地重新排列语句具有类似的效果，并且对结果没有真正的影响。

每种类型的循环都有不同的应用吗？

如有错误请指正！

Answer 1

'for' 和 'while' 语句之间有区别吗？难道只是 语法？

对我来说，这只是语法。

从 K&R 第 3.5 节循环 -- While 和 For，我引用：

for 声明

for (expr1; expr2; expr3)
  statement

等价于

expr1;
while (expr2) {
  statement
  expr3;
}

continue 的行为除外。

从语法上讲，for 循环的三个组成部分是表达式。 最常见的是，expr1 和 expr3 是赋值或函数调用 而expr2 是一个关系表达式。

备注

正如用户 @chqrlie 在 cmets 中提到的那样，break 和 continue 之类的控制语句使情况变得更加模糊。

在某些情况下，循环体中需要修改语句。例如Erase-remove idiom with std::set failing with constness-related error（虽然在 C++ 中）

示例

例如，让我们编写一个循环来打印 1 到 100 之间的所有奇数。

int i = 1;
while (i <= 100) {
  printf("%d\n", i);
  i += 2;
}

for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {
  printf("%d\n", i);
}

意见

我不是语言专家，但在实践中的大多数情况下，我发现它们是可以转换的。

我个人更喜欢使用for 语法，因为：

• 循环控制结构在一个地方（for 标头）使其易于阅读，并且
• 循环变量（例如i）未暴露于外部范围。

Answer 2

for(cent_temp = 0; cent_temp <= 20; cent_temp++)
{ /* code */ }

100% 等价于

cent_temp = 0;
while(cent_temp <= 20)
{
  /* code */
  cent_temp++;
}

但do-while 不同，因为它将条件检查放在最后。

---

至于何时使用哪个循环，这是风格问题，因此有点主观。大多数 C 程序员使用的行业事实上的标准风格是这样的：

• for 在执行已知次数的迭代时应始终使用循环。然后它被认为是最易读的形式。
• while 循环应该用于迭代次数事先未知，或者当循环由于某种原因变得复杂时。例如，如果您需要更改循环体内的循环迭代器变量，那么您应该使用while 循环而不是for 循环。
• do while 循环应该用于需要在循环的第一圈跳过条件检查的特殊情况，例如 do { result = send(); } while(result == ok);。

Answer 3

从算法的角度来看 for 和 while 是不一样的。简而言之，在算法中，当边界已知并且您不知道条件是否可以满足或何时可以满足时，应该使用 for。 For 是重复某件事 n 次（n 已知），这正是您的示例计算的情况；应该使用 for 循环（你不认为循环的作用在 for 循环中更清楚地说明了吗？）。如果您想要一个必须使用的 while 循环的示例，请查看 Collat​​z 序列之类的内容。从可计算性的角度来看，for 循环总是可以转换为 while 循环，但不能反过来。

从计算机语言的角度来看，融合两者现在很常见，例如在 C 中，它没有区别，只有句法。但请记住，在其他一些可能非常不同的语言中，例如在 Pascal 中，for 循环非常有限。

Answer 4

我查看了我的 Code Complete 由 Steve McConnell（圣经）。

这是您在第 16 章中可以阅读的内容：

当您需要一个执行指定次数的循环时，for 循环是一个不错的选择。 [...]

将 for 循环用于不需要内部循环控制的简单活动。当循环涉及简单的递增或递减时使用它们，例如遍历容器中的元素。 for 循环的要点是您将它设置在循环的顶部，然后忘记它。您不必在循环内做任何事情来控制它。如果您有执行必须跳出循环的条件，请改用 while 循环。

同样，不要显式更改 for 循环的索引值来强制它终止。请改用 while 循环。 for 循环用于简单用途。大多数复杂的循环任务最好由 while 循环来处理。

Answer 5

一般来说，您会使用for 循环来迭代一组有限的值，而您会使用while 或do-while 循环在特定条件或一组条件为真时进行迭代。在 C 的大多数同时代（Basic、Pascal、Fortran 等）中，for 循环只能迭代标量索引：

Fortran：

      DO 10 i=1,10
        statements
   10 CONTINUE

帕斯卡：

for i := 1 to 10 do
begin
  statements
end;

这两个 sn-ps 循环正好 10 次。索引i 由循环自动初始化和更新。我得回去检查一下，但我很确定你不能在循环体中写信给i。

C 通过添加控制表达式实际上模糊了for 和while 循环之间的界限：

for ( init-expr ; control-expr ; update-expr )
  statement

在 C 中，for 循环可以像 Fortran 或 Pascal 一样迭代标量：

for( i = 0; i < 10; i++ )
{
  do_something_with( i );
}

或者它可以迭代多个标量：

for ( i = 0, j = 0; i < 10 && j < 10; i++, j++ )
{
  do_something_with( i, j );
}

或者它可以遍历文件的内容：

for( c = fgetc( in ); c != EOF; c = fgetc( in ) )
{
  do_something_with( c );
}

或者它可以遍历一个链表：

for( cur = head; cur != NULL; cur = cur->next )
{
  do_something_with( cur );
}

在 Fortran 和 Pascal 中，最后三个循环必须表示为 while 循环（我不会这样做，因为我已经用尽了我的 Fortran 和 Pascal 知识）。

C for 循环与 Fortran 或 Pascal 循环之间的另一个大区别是您可以在循环中写入循环索引（i、j、c 或 cur）身体;它没有受到任何特殊保护。

只要特定条件或一组条件为真，就会使用 while 或 do-while 循环进行迭代：

while( control-expr )
  statement

do
  statement
while( control-expr );

在for 和while 循环中，条件在循环体执行之前进行测试；在do-while 循环中，条件在循环体执行后进行测试，因此do-while 循环将始终至少执行一次。

在 C 中，您可以在许多情况下使用 for 循环或 while 循环：

while ( ( c = fgetc( in ) ) != EOF )
  do_something_with( c );

for ( c = fgetc( in ); c != EOF; c = fgetc( in ) )
  do_something_with( c );

两个循环的作用完全相同；只是你认为哪个更清楚地表达了你的意图，或者你认为哪个更容易被其他人理解的问题。

Answer 6

编写源代码不仅是为了让计算机编译和执行，而且是为了让人类阅读和理解。

计算机并不真正介意使用for 循环、while 循环还是goto。另一方面，人类对不同的结构有不同的期望。

• 在已知输入范围内计算值最好使用for 循环显示；
• 最好使用while 循环来将文件读到底。​​li>

选择要使用的结构类似于选择变量名。