C++循环结构教程

一、引言

在 C++编程中，循环结构允许我们重复执行一段代码，直到满足特定的条件。这对于处理重复性任务、遍历数据集合或进行迭代计算等操作非常有用。本教程将介绍 C++中的三种主要循环结构：for循环、while循环和 do-while循环，以及它们的使用方法和应用场景。

二、for 循环

（一）基本的 for 循环

for循环通常用于已知循环次数的情况，其语法如下：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    // 从 0 到 4 进行循环
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

在上述代码中，for循环的三个部分：

• int i = 0：初始化部分，定义并初始化循环变量 i 为 0。
• i < 5：条件部分，只要该条件为真，循环将继续执行。
• ++i：迭代部分，每次循环结束后，i 的值将增加 1。

（二）使用 for 循环遍历数组

for循环可以方便地遍历数组元素。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    // 遍历数组元素
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

这里，sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) 计算数组的元素数量。循环变量 i 作为数组的索引，从 0 开始，依次访问数组的每个元素。

（三）for-each 循环（C++11 及以上）

对于 C++11 及以上的标准，可以使用基于范围的 for 循环（for-each 循环）更简洁地遍历数组或容器。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 使用 for-each 循环遍历数组
    for (int num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

在这个 for-each 循环中，num 依次代表数组 arr 中的每个元素，无需使用索引。

三、while 循环

（一）基本的 while 循环

while循环在条件为真时重复执行代码，适用于不确定循环次数的情况。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int i = 0;
    // 当 i 小于 5 时，执行循环
    while (i < 5) {
        cout << i << " ";
        ++i;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

只要 i < 5 这个条件成立，循环将继续执行，每次循环后 i 的值会增加 1。

（二）使用 while 循环读取输入

可以使用 while 循环读取输入，直到满足特定条件。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    // 不断读取输入，直到输入为 0
    cout << "请输入数字（输入 0 结束）：" << endl;
    cin >> num;
    while (num!= 0) {
        cout << "输入的数字是：" << num << endl;
        cin >> num;
    }
    return 0;
}

此代码将持续读取用户输入的数字并输出，直到用户输入 0。

四、do-while 循环

（一）基本的 do-while 循环

do-while循环至少会执行一次，因为它先执行代码块，再检查条件。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int i = 0;
    // 先执行代码块，再检查条件
    do {
        cout << i << " ";
        ++i;
    } while (i < 5);
    cout << endl;
    return 0;
}

代码块先执行一次，然后检查 i < 5 的条件，若为真，则继续循环。

（二）使用 do-while 循环进行菜单操作

do-while循环可用于实现菜单操作，确保菜单至少显示一次。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int choice;
    do {
        cout << "1. 显示信息" << endl;
        cout << "2. 退出" << endl;
        cout << "请输入你的选择：";
        cin >> choice;
        switch (choice) {
            case 1:
                cout << "显示信息..." << endl;
                break;
            case 2:
                cout << "退出程序" << endl;
                break;
            default:
                cout << "无效的选择，请重新输入。" << endl;
        }
    } while (choice!= 2);
    return 0;
}

这个 do-while 循环将持续显示菜单并处理用户的选择，直到用户选择退出（输入 2）。

五、循环控制语句

（一）break 语句

break语句可以提前终止循环。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i == 5) {
            break; // 当 i 等于 5 时，终止循环
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

当 i 等于 5 时，break 语句将终止 for 循环。

（二）continue 语句

continue语句可以跳过本次循环的剩余部分，直接进入下一次迭代。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i % 2 == 0) {
            continue; // 跳过偶数
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，当 i 是偶数时，continue 语句将跳过 cout << i << " ";，直接开始下一次迭代。

六、总结

通过本教程，我们学习了 C++中的三种主要循环结构：for循环、while循环和 do-while循环，以及循环控制语句 break 和 continue。这些循环结构和控制语句可以帮助你实现各种重复操作和迭代计算。根据不同的任务需求，选择合适的循环结构和控制语句，可以使程序更简洁、高效。在实际编程中，熟练掌握这些循环结构对于解决各种复杂问题至关重要。如果还有其他问题或需要进一步的帮助，请随时联系我。

这个文档详细介绍了 C++中的循环结构，包括它们的使用方法、应用场景和相应的代码示例。希望它能帮助你更好地理解和运用 C++的循环结构，写出更强大的程序。