使用while、do

发布时间：2024-12-11 02:37

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循环介绍

在C++中，循环是一种重复执行代码块的机制，直到满足特定的条件为止。C++提供了几种不同类型的循环结构，包括for循环、while循环和do-while循环。

for循环
for循环通常用于已知循环次数的情况。其基本语法如下：

for (初始化; 条件; 更新) { // 循环体 } 123

初始化：在循环开始之前设置循环变量的初始值。
条件：在每次循环迭代之前检查的条件。如果条件为真，则执行循环体；如果为假，则退出循环。
更新：在每次循环迭代之后更新循环变量。
示例：

#include <iostream> int main() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { std::cout << i << std::endl; } return 0; } 12345678 while循环
while循环在条件为真时重复执行代码块。其基本语法如下：

while (条件) { // 循环体 } 123

示例：

#include <iostream> int main() { int i = 0; while (i < 10) { std::cout << i << std::endl; ++i; } return 0; } 12345678910 do-while循环
do-while循环至少执行一次循环体，然后在每次迭代之前检查条件。如果条件为真，则继续执行循环体；如果为假，则退出循环。其基本语法如下：

do { // 循环体 } while (条件); 123

示例：

#include <iostream> int main() { int i = 0; do { std::cout << i << std::endl; ++i; } while (i < 10); return 0; } 12345678910

嵌套循环
你可以在一个循环内部使用另一个循环，这被称为嵌套循环。嵌套循环在处理二维数组、矩阵运算、打印图案等问题时非常有用。

示例（使用嵌套for循环打印一个5x5的星号矩阵）：

#include <iostream> int main() { for (int i = 0; i < 5; ++i) { for (int j = 0; j < 5; ++j) { std::cout << "* "; } std::cout << std::endl; } return 0; } 1234567891011

代码实现

以下是使用while、do-while和for循环语句编写的C++程序，用于计算s = 1² + 2² + … + 100²的值。

使用for循环：

#include <iostream> int main() { int s = 0; for (int i = 1; i <= 100; ++i) { s += i * i; } std::cout << "s = " << s << std::endl; return 0; } 12345678910

使用while循环：

#include <iostream> int main() { int s = 0; int i = 1; while (i <= 100) { s += i * i; ++i; } std::cout << "s = " << s << std::endl; return 0; } 123456789101112

使用do-while循环：

#include <iostream> int main() { int s = 0; int i = 1; do { s += i * i; ++i; } while (i <= 100); std::cout << "s = " << s << std::endl; return 0; } 123456789101112

以上三个程序都将输出相同的结果，即s的值，该值表示从1到100的整数平方和。每个程序都使用了一个循环变量i来迭代从1到100的数字，并在每次迭代中将其平方加到累积和s上。注意，for循环和while循环在循环开始前检查条件，而do-while循环则在循环体执行之后检查条件，因此它至少会执行一次循环体。

原文

while
在这里插入图片描述
do while

for

C语言

C语言是一种较早的、广泛应用的程序设计语言，诞生于1972年的贝尔实验室，由Dennis Ritchie设计。以下是对C语言的详细介绍：

一、基本特性

高效性：C语言是一种用于系统编程的低级语言，因此它非常高效。C语言编写的程序经过优化后可以实现很高的运行效率，通常只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%-20%。
可移植性：C语言的标准库是高度可移植的，因此可以轻松地在不同的操作系统上编译和运行。以一个标准规格写出的C语言程序可在包括类似嵌入式处理器以及超级计算机等作业平台的许多计算机平台上进行编译。
结构化编程：C语言支持函数、指针、结构体等结构化编程，使得程序更加易于理解和维护。
静态类型：C语言是一种静态类型语言，在编译期间进行类型检查，可以避免一些潜在的类型错误。
底层访问：C语言允许直接访问内存、硬件和底层系统资源，这使得它非常适合嵌入式系统和操作系统开发。
指针：C语言具有强大的指针功能，可以从多个角度处理数据，提高程序效率。
二、应用领域

C语言的应用范围十分广泛，包括但不限于：

系统软件开发：C语言的高性能和底层访问能力使其成为编写操作系统、驱动程序以及嵌入式系统的首选语言。
嵌入式系统开发：C语言在嵌入式系统领域得到广泛应用，如微控制器、传感器等设备的编程。
游戏开发：虽然现代游戏开发更多使用C++、C#等语言，但C语言在早期游戏开发中扮演了重要角色。
图形界面开发：C语言可以结合图形库（如GTK+）进行图形界面开发。
三、发展历程

C语言的发展经历了多个阶段，从最初的版本到最新的C23标准，C语言不断得到完善和发展。其中，第一个完备的C标准“C89”（也称为“ANSI C”）在1989年诞生，为C语言的发展奠定了基础。

四、与其他编程语言的比较

C语言与其他编程语言相比，具有一些独特的优势。例如，C语言注重底层的编程概念和细节，使得程序员能够更深入地理解计算机底层的工作原理。此外，C语言在性能方面具有较高的优势，尤其适用于需要直接操作硬件和底层资源的场景。然而，C语言的学习曲线较陡峭，需要更多的时间和精力去理解和掌握。

总之，C语言是一种功能强大、应用广泛的编程语言，具有许多独特的特性和优势。无论是在系统软件开发、嵌入式系统开发还是其他领域，C语言都发挥着重要的作用。

应用场景

C语言的应用场景非常广泛，以下是一些主要的应用场景：

系统编程：
C语言在系统级编程中得到广泛应用，用于开发操作系统、驱动程序和嵌入式系统。由于C语言的效率和对硬件的直接访问能力，它被广泛用于编写底层的系统软件。例如，Linux内核和Windows操作系统的底层组件就广泛采用C语言编写。嵌入式系统：
C语言在嵌入式系统开发中非常常见。嵌入式系统包括各种嵌入式设备，如智能手机、家电、汽车电子等。C语言能够直接访问底层硬件，并提供对设备的控制和操作。比如，家电（空调、自动洗衣机、遥控器）、汽车（ECU发动机控制单元、BCU车身控制单元、车辆信息检测）以及医疗（心电图仪、血压仪、血糖仪、监护设备）等领域都大量使用C语言进行嵌入式开发。网络编程：
C语言在网络编程中也很常用。它提供了丰富的网络库和函数，使开发人员能够创建网络应用程序、服务器和客户端。C语言可以用于开发网络协议、网络通信和数据传输等方面。数据库系统：
许多数据库系统，如MySQL和PostgreSQL，使用C语言进行开发。C语言提供了对底层数据库操作的支持，以及对数据库连接、查询和事务处理的控制。科学计算：
C语言在科学计算领域中也有广泛应用。由于C语言的高效性和强大的数值计算能力，它在数学建模、仿真和科学计算软件开发中被广泛使用。游戏开发：
虽然现代游戏开发更多使用如Unity或Unreal这样的高级游戏引擎，但C语言在游戏开发的基础部分和引擎中仍然占有重要位置。C语言提供了对图形渲染、物理模拟和游戏逻辑的控制，使开发人员能够创建高性能的游戏应用程序。底层开发：
基础组件、核心算法、硬件驱动、通信协议的实现，都离不开C语言。例如，文件系统、进程管理、用户界面（CLI+GUI）、加密/安全算法、调度算法、硬件驱动以及TCP/IP协议族等，都可以使用C语言进行开发。开发其他编程语言：
有些编程语言的编译器（解释器）和标准库就使用C语言开发，比如Python、PHP、Rust、Perl等。此外，有些编程语言是在C语言的基础上进行的扩展，比如C++、Objective-C、Swift、D语言等。金融领域：
C语言在金融领域也有应用，尤其是在需要高性能和低延迟的交易系统中。C语言可以确保交易系统的高效性和实时性。

总的来说，C语言由于其高效性、可移植性和广泛的支持，在计算机科学和软件工程领域中一直是一种重要的编程语言。无论是底层系统开发、嵌入式编程、网络编程还是游戏开发等领域，C语言都发挥着不可替代的作用。

C和C++区别

C语言和C++是两种不同的编程语言，尽管C++在设计和实现上受到了C语言的强烈影响，但两者之间存在一些显著的区别。以下是C语言和C++之间的一些主要不同点：

面向对象编程（OOP）：
C++是一种面向对象的编程语言，它支持类、对象、继承、多态等OOP概念。
C语言是一种面向过程的编程语言，不支持OOP特性。
内存管理：
C++引入了析构函数、RAII（资源获取即初始化）等概念，使得内存管理更加安全。
C语言中的内存管理需要程序员手动进行，包括使用malloc、calloc、realloc和free等函数。
函数重载：
C++支持函数重载，即可以使用相同的函数名但参数列表不同的函数。
C语言不支持函数重载。
引用和指针：
C++引入了引用的概念，引用是变量的别名，可以看作是对变量的一个常量指针。
C语言只有指针的概念，没有引用。
异常处理：
C++提供了try/catch/throw异常处理机制，使得错误处理更加灵活和方便。
C语言没有内置的异常处理机制，通常使用错误码或全局变量进行错误处理。
模板和泛型：
C++支持模板和泛型编程，使得可以编写可重用的代码。
C语言不支持模板和泛型。
标准库：
C++的标准库比C语言的更加丰富和强大，包括STL（Standard Template Library）等。
C语言的标准库相对简单，但提供了基本的输入输出、字符串处理、内存管理等功能。
运算符重载：
C++允许程序员重载大部分运算符，以便对自定义类型进行类似内置类型的操作。
C语言不支持运算符重载。
命名空间（Namespace）：
C++引入了命名空间的概念，用于解决命名冲突问题。
C语言没有命名空间的概念。
初始化列表：
C++中的类构造函数可以使用初始化列表来初始化成员变量。
C语言没有类，因此没有初始化列表的概念。
编译时检查：
C++在编译时会进行更严格的类型检查，有助于减少运行时错误。
C语言的类型检查相对宽松，有时可能导致运行时错误。
请注意，虽然C++在功能和安全性方面相对于C语言有所改进，但由于C++的复杂性，它也可能导致一些新的问题，如编译时间增加、代码难以维护等。因此，在选择使用哪种语言时，需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。