C 語言學習筆記 (六)：迴圈的用法

學習書籍：C 語言學習手冊 第四版。作者： 洪維恩

這是一篇記錄自己學習 C 語言的過程，算是給自己看的筆記，所以這裡面的內容，是我整理書中我認為重要的部分，然後用自己的方式重新寫一遍，如果有圖，我會理解完，再自己畫出來，內容肯定會和課本上有出入，若有錯誤，或是理解錯的地方，希望能讓我知道。

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程式大致可分成三種結構：

• 循序性結構 (sequence structure)

st=>start: 開始程式
e=>end: 結束程式
op1=>operation: 敘述1
op2=>operation: 敘述2

st->op1->op2->e

• 選擇性結構 (selection structure)

st=>start: 開始程式
e=>end: 結束程式
op1=>operation: 敘述1
op2=>operation: 敘述2
cond=>condition: 判斷條件

st->cond
cond(yes)->op1->e
cond(no)->op2->e

• 重複性結構 (iteration structure)

st=>start: 開始程式
e=>end: 結束程式
op1=>operation: 敘述1
op2=>operation: 敘述2
cond=>condition: 判斷條件

st->op1->cond
cond(no)->op2->op1->cond
cond(yes)->e

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在之前的文章已經學習選擇性結構，這篇要來學習重複性結構，也就是迴圈的用法。在C語言中，實現迴圈有三種方式：for、while、do-while。雖然都是迴圈，但這些方式有不同的特性，實作起來也不一樣，可以根據需要來使用。

for 迴圈

for(設定迴圈初始值; 判斷條件; 設定控制增減量)
{
    迴圈主體內容;
}

while 迴圈

設定迴圈初始值;
while(判斷條件)
{
    迴圈主體內容;
    設定控制增減量;
}

do – while 迴圈

設定迴圈初始值;
do
{
    迴圈主體內容;
    設定控制增減量;
} while(判斷條件);

迴圈比較

Name	for	while	do – while
先進行條件判斷	否	否	否
後進行條件判斷	否	否	是
在迴圈中需要設定控制增減量	否	是	是
控制變數會自動變更	是	否	否
迴圈重複次數	已知	未知	未知
迴圈最少會執行的次數	0	0	1
何時重複執行迴圈	條件成立	條件成立	條件成立

巢狀迴圈

用法與巢狀 if 類似，就是將 for 或是 while 迴圈裡面再包一次迴圈，可以是巢狀 for 迴圈、巢狀 while 迴圈、或是混和搭配使用。

最常見的範例就是 九九乘法表：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int a, b;
    for(a=0; a<=9; a++){        // 外層迴圈
        for(b=0; b<=9; b++){        // 內層迴圈
            printf("%d*%d=%2d", a, b, a*b);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

break 敘述

break 用來跳出迴圈；如果是巢狀迴圈，則會跳離當前迴圈。

通常會搭配 if 判斷式來使用。

for(設定迴圈初始值; 判斷條件; 設定增減量)
{
    敘述1;
    敘述2;
    break;    // 跳出迴圈 ───────────┐
}                                   //
// 跳出迴圈後，繼續執行之後的程式 <────┘
......

範例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int a;
    for(a=0; a<=10; a++){
        if(a%3 == 0){
            break;    // 跳出迴圈
        }
        printf("i=%d", a);
    }
    printf("跳出迴圈，i=%d", a);
    return 0;
}

通常 break 最常見的應用是再登入介面，當用戶輸入密碼超過指定次數就會離開登入畫面。

continue 敘述

continue 是用來強制程式跳回到迴圈開頭。

for(設定迴圈初始值; 判斷條件; 設定增減量)
{
    敘述1;       // 迴圈開頭 <────────────────────┐
    敘述2;       //                              //
    continue;    // 每當遇到 continue 回到開頭 ───┘
    敘述n;
}
......

範例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int a;
    for(a=0; a<=10; a++){
        if(a%3 == 0){
            continue;    // 回到前面繼續執行
        }
        printf("i=%d", a);
    }
    printf("跳出迴圈，i=%d", a);
    return 0;
}