第6章　循環控制語句
（視頻講解：57分鐘）

當程序要反復執行某一操作時，就必須使用循環結構，比如遍歷二叉樹、輸出數組元素等。本章將對程序設計的另外一種結構—循環結構進行詳細講解。

通過學習本章，讀者主要掌握以下內容：

while語句的使用

do…while語句的使用

while語句與do…while語句的區別

for語句的使用

循環語句的嵌套使用

跳轉語句的使用

6.1　while和do…while循環

學習和使用C#語言的目的是使用它編寫出能夠解決現實生活中問題的程序。生活中存在著很多重復性的工作，有時甚至不知道這種工作需要重復的次數，那么如何用簡單的C#語句解決這種復雜的、帶有重復性的問題呢？C#中提供了循環控制語句來解決這類問題。C#中的循環語句主要有while，do…while和for，本節將首先對while和do…while循環的使用進行講解。

6.1.1　while循環

while語句用來實現“當型”循環結構，它的語法格式如下：

表達式一般是一個關系表達式或一個邏輯表達式，其表達式的值應該是一個邏輯值真或假（true和false），當表達式的值為真時，開始循環執行語句；而當表達式的值為假時，退出循環，執行循環外的下一條語句。循環每次都是執行完語句后回到表達式處重新開始判斷，重新計算表達式的值。

while循環的流程圖如圖6.1所示。

【例6.01】200多年以前，在德國的一所鄉村小學里，有一個很懶的老師，他總是要求學生們不停地做整數加法計算，在學生們將一長串整數求和的過程中，他就可以在旁邊名正言順地偷懶了。有一天，他又用同樣的方法布置了一道從1加到100的求和問題。正當他打算偷懶時，就有一個學生說自己算出了答案。老師自然是不信的，不看答案就讓學生再去算，可是學生還是站在老師面前不動。老師被激怒了，認為這個學生是在挑釁自己的威嚴，他是不會相信一個小學生能在幾秒鐘內就將從1到100這100個數的求和問題計算出結果。于是搶過學生的答案，正打算教訓學生時，突然發現學生寫的答案是5050。老師愣住了，原來這個學生不是一個數一個數的加起來的，而是將100個數分成1+100=101、2+99=101一直到50+51=101等50對，然后使用101*50=5050計算得出的，這個聰明的學生就是德國著名的數學家高斯。本實例將使用while循環挑戰高斯，通過程序實現1到100的累加，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.01）

程序運行結果如下：

6.1.2　do…while循環

有些情況下無論循環條件是否成立，循環體的內容都要被執行一次，這時可以使用do…while循環。do…while循環的特點是先執行循環體，再判斷循環條件，其語法格式如下：

do為關鍵字，必須與while配對使用。do與while之間的語句稱為循環體，該語句是用大括號{}括起來的復合語句。循環語句中的表達式與while語句中的相同，也為關系表達式或邏輯表達式，但特別值得注意的是：do…while語句后一定要有分號“；”。do…while循環的流程圖如圖6.2所示。

從圖6.2中可以看出，當程序運行到do…while時，先執行一次循環體的內容，然后判斷循環條件，當循環條件為“真”的時候，重新返回執行循環體的內容，如此反復，直到循環條件為“假”，循環結束，程序執行do…while循環后面的語句。

【例6.02】使用do…while循環編寫程序實現1到100的累加，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.02）

6.1.3　while和do…while語句的區別

while語句和do…while語句都用來控制代碼的循環，但while語句適用于先條件判斷，再執行循環結構的場合；而do…while語句則適合于先執行循環結構，再進行條件判斷的場合。具體來說，使用while語句時，如果條件不成立，則循環結構一次都不會執行，而如果使用do…while語句時，即使條件不成立，程序也至少會執行一次循環結構。

6.2　for循環

for循環是C#中最常用、最靈活的一種循環結構，for循環既能夠用于循環次數已知的情況，又能夠用于循環次數未知的情況，本節將對for循環的使用進行詳細講解。

6.2.1　for循環的一般形式

for循環的常用語法格式如下：

for循環的執行過程如下：

（1）求解表達式1；

（2）求解表達式2，若表達式2的值為“真”，則執行循環體內的語句組，然后執行下面第（3）步，若值為“假”，轉到下面第（5）步；

（3）求解表達式3；

（4）轉回到第（2）步執行；

（5）循環結束，執行for循環接下來的語句。

for循環的流程圖如圖6.3所示。

for循環最常用的格式如下：

【例6.03】使用for循環編寫程序實現1到100的累加，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.03）

6.2.2　for循環的變體

for循環在具體使用時，有很多種變體形式，比如，可以省略“表達式1”、省略“表達式2”、省略“表達式3”或者3個表達式都省略，下面分別對for的常用變體形式進行講解。

1. 省略“表達式1”的情況

for循環語句的一般格式中的“表達式1”可以省略，在for循環中“表達式1”一般是用于為循環變量賦初值，若省略了“表達式1”，則需要在for循環的前面為循環條件賦初值，例如：

此時，需要在for循環之前，為iNum這個循環變量賦初值。程序執行時，跳過“表達式1”這一步，其他過程不變。

2. 省略“表達式2”的情況

使用for循環時，“表達式2”也可以省略，如果省略了“表達式2”，則循環沒有終止條件，會無限地循環下去，針對這種使用方法，一般會配合后面將會學到的break語句等來結束循環。

省略“表達式2”情況的舉例：

這種情況的for循環相當于以下while語句：

3. 省略“表達式3”的情況

使用for循環時，“表達式3”也可以省略，但此時程序設計者應另外設法保證循環變量的改變。例如，下面的代碼在循環體中對循環變量的值進行了改變：

此時，在for循環的循環體內，對iNum這個循環變量的值進行了改變，這樣才能使程序隨著循環的進行逐漸趨近并滿足程序終止條件。程序執行時，跳過“表達式3”這一步，其他過程不變。

4. 3個表達式都省略的情況

for循環語句中的3個表達式都可以省略，這種情況既沒有對循環變量賦初值的操作，又沒有循環條件，也沒有改變循環變量的操作，這種情況下，同省略“表達式2”的情況類似，都需要配合使用break語句來結束循環，否則，會造成死循環。

例如，下面的代碼就將會成為死循環，因為沒有能夠跳出循環的條件判斷語句：

6.2.3　for循環中逗號的應用

在for循環語句中，“表達式1”和“表達式3”處都可以使用逗號表達式，即包含一個以上的表達式，中間用逗號間隔。例如，在“表達式1”處為變量iNum和iSum同時賦初值：

6.3　循環的嵌套

在一個循環里可以又包含另一個循環，組成循環的嵌套，而里層循環還可以繼續進行循環嵌套，構成多層循環結構。

3種循環（while循環、do…while循環和for循環）之間都可以相互嵌套。例如，下面的6種嵌套都是合法的嵌套形式：

• 　while循環中嵌套while循環

• 　do…while循環中嵌套do…while循環

• 　for循環中嵌套for循環

• 　while循環中嵌套do…while循環

• 　while循環中嵌套for循環

• 　for循環中嵌套while循環

【例6.04】使用嵌套的for循環打印九九乘法表，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.04）

程序運行效果如圖6.5所示。

6.4　跳轉語句

C#語言中的跳轉語句主要包括break語句和continue語句，跳轉語句可以用于提前結束循環，本節將分別對它們進行詳細講解。

6.4.1　break語句

第5章中已經介紹過使用break語句可以使流程跳出switch多分支結構，實際上，break語句還可以用來跳出循環體，執行循環體之外的語句。break語句通常應用在switch，while，do…while或for語句中，當多個switch，while，do…while或for語句互相嵌套時，break語句只應用于最里層的語句。break語句的語法格式如下：

【例6.05】修改例6.01，在iNum的值為50時，退出循環，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.05）

程序運行結果如下：

6.4.2　continue語句

continue語句的作用是結束本次循環，它通常應用于while，do…while或for語句中，用來忽略循環語句內位于它后面的代碼而直接開始一次的循環。當多個while，do…while或for語句互相嵌套時，continue語句只能使直接包含它的循環開始一次新的循環。continue的語法格式如下：

【例6.06】通過在for循環中使用continue語句實現1到100之間的偶數的和，代碼如下：（實例位置：資源包\源碼\06\6.06）

程序運行結果如下：

6.5　小結

本章對流程控制語句中的循環結構控制語句進行了詳細講解，學習本章時，讀者應該重點掌握while語句、do…while語句和for語句，同時應該對循環結構中常用的跳轉語句有所了解。通過對本章的學習，讀者應該能夠熟練掌握循環結構控制語句的使用方法，并能在實際應用中使用。

6.6　實戰

6.6.1　實戰一：猜數字游戲

使用C#開發一個猜數字的小游戲，隨機生成一個1～200的數字作為基準數，玩家每次通過鍵盤輸入一個數字，如果輸入的數字和基準數相同，則成功過關，否則重新輸入。如果玩家輸入–1，表示退出游戲，運行結果如圖6.6所示。（實例位置：資源包\源碼\06\實戰\01）

6.6.2　實戰二：輸出金字塔形狀

使用循環嵌套輸出金字塔形狀，具體實現時，需要考慮的問題有3點：首先要控制三角形輸出的行數，其次控制三角形的空白位置，最后將三角形進行顯示，運行效果如圖6.7所示。（實例位置：資源包\源碼\06\實戰\02）