C 速查手冊

while 迴圈

迴圈 (loop) 是用來進行進行重複性的工作,典型的迴圈會進行下列三項基本任務

1. 控制變數初始設定
2. 迴圈結束條件測試
3. 調整控制變數的值

關鍵字 (keyword) while 構成 C 語言中迴圈的一種,常用於沒有確定重複次數的迴圈,同時 while 後面接著小括弧為迴圈結束的條件 (condiiton) 測試,即為迴圈開始前進行迴圈結束條件的測試,形式如下

while (condition) {
 ...
}

由於 while 陳述僅需迴圈的結束條件測試,所以有關控制變數的初始設定及調整,這都需要放在其它地方。

下例計算 1100 所有整數的和,示範 while 迴圈的簡單使用

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int sum = 0;
    int i = 1;
    
    while (i <= 100) {
        sum += i++;
    }
    
     printf("1 + 2 + 3 + ... + 98 + 99 + 100 = %d\n", sum);
    
    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://kaiching.org/
    檔名:whilesum.c
    功能:計算 1 到 100 所有整數的和,示範 while 迴圈的簡單使用
    作者:張凱慶 */

編譯後執行,結果如下

$ gcc whilesum.c
$ a.out
1 + 2 + 3 + ... + 98 + 99 + 100 = 5050
$

迴圈也可以是巢狀的,所謂巢狀的迴圈是指迴圈中包含其他的迴圈,由於我們利用程式碼縮排的方式,使該段程式碼凹陷進去,看似巢的樣子,故稱巢狀。

下例程式印出九九乘法表,就是利用兩個 while 迴圈,一個 while 迴圈之中包含另一個 while 迴圈

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = 1;
    int j = 1;
    
    while (i <= 9) {
        while (j <= 9) {
            printf("%3d ", i * j);
            j++;
        }
        
        j = 1;
        i++;
        printf("\n");
    }
    
    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://kaiching.org/
    檔名:while99.c
    功能:利用巢狀的 while 迴圈印出九九乘法表
    作者:張凱慶 */

編譯後執行,結果如下

$ gcc while99.c
$ a.out
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
  2   4   6   8  10  12  14  16  18
  3   6   9  12  15  18  21  24  27
  4   8  12  16  20  24  28  32  36
  5  10  15  20  25  30  35  40  45
  6  12  18  24  30  36  42  48  54
  7  14  21  28  35  42  49  56  63
  8  16  24  32  40  48  56  64  72
  9  18  27  36  45  54  63  72  81
$

若利用關鍵字 break 則可以挑出迴圈,利用關鍵字 continue 則會跳過迴圈這一輪的執行,下例在印出九九乘法表的程式中加入了 breakcontinue 陳述

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i = 1;
    int j = 1;
    
    while (i <= 9) {
        if (i == 4) {
            i++;
            continue;
        }
        
        while (j <= 9) {
            if (j == 8) {
                break;
            }
            
            printf("%3d ", i * j);
            j++;
        }
        
        j = 1;
        i++;
        printf("\n");
    }
    
    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://kaiching.org/
    檔名:while99n.c
    功能:示範 continue 及 break 的功能
    作者:張凱慶 */

編譯後執行,結果如下

$ gcc while99n.c
$ a.out
  1   2   3   4   5   6   7
  2   4   6   8  10  12  14
  3   6   9  12  15  18  21
  5  10  15  20  25  30  35
  6  12  18  24  30  36  42
  7  14  21  28  35  42  49
  8  16  24  32  40  48  56
  9  18  27  36  45  54  63
$

第 11 行使用 contiune 陳述,因此 4 乘法表的那一列不會被印出,此外,第 15 行使用 break 陳述,因此每個數只乘到 7 為止。

while 迴圈也可利用 for 迴圈來取代,反之亦然。

為什麼說 while 迴圈常用於常用於沒有確定重複次數的迴圈呢?例如我們需要讀入許多字串,但不容易事先取得每個字串的長度,因此我們只需要知道字串的結束字元為 '\0' ,同時設定遇到此空字元為迴圈的結束條件,該迴圈便可自動結束。可參考 C 速查手冊 - switch 選擇中的範例程式。

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