C语言while循环和do while循环的用法（非常详细）

while 循环是C语言中常用的一种循环结构，而 do while 循环则是它的一种变体。

所谓循环（Loop），就是重复地执行同一段代码，直到满足特定的条件才会终止；例如要计算 1+2+3+……+99+100 的值，就要重复进行 99 次加法运算。

while 循环

while 循环的基本用法如下：

while (条件)
{
    // 循环体
    // 也即要重复执行的代码
}

当程序执行到 while 语句时，首先检测括号中的条件。如果条件为真（非零），则执行循环体中的代码。执行完循环体后，程序会再次回到 while 语句，重新检测括号中的条件。如果条件为真，将继续执行循环体中的代码……这个过程会一直重复，直到条件变为假（零）为止。一旦条件变为假，程序就会跳出循环（结束循环），继续执行循环后面的代码。

可以发现，整个 while 循环的过程就是「不断检测循环条件，并执行循环体」的过程。

图1：while 循环流程示意图

while 这个英文单词本身的翻译是“当…的时候”，用在C语言中就是“当条件成立的时候”。

示例1：用 while 循环计算从 1 加到 100 的值。

#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1, sum = 0;
    while (i <= 100) {
        sum += i;
        i++;
    }
    printf("1加到100的和为：%d\n", sum);

    return 0;
}

运行结果：

1加到100的和为：5050

代码分析：
1) 程序运行到 while 时，因为 i=1，i<=100 成立，所以会执行循环体；执行结束后 i 的值变为 2，sum 的值变为 1。

2) 接下来会继续判断 i<=100 是否成立，因为此时 i=2，i<=100 成立，所以继续执行循环体；执行结束后 i 的值变为 3，sum 的值变为3。

3) 重复执行步骤 2)。

4) 当循环进行到第100次，i 的值变为 101，sum 的值变为 5050；因为此时 i<=100 不再成立，所以就退出循环，不再执行循环体，转而执行 while 循环后面的代码。

while 循环的整体思路是这样的：设置一个带有变量的循环条件，也即一个带有变量的表达式；在循环体中额外添加一条语句，让它能够改变循环条件中变量的值。这样，随着循环的不断执行，循环条件中变量的值也会不断变化，终有一个时刻，循环条件不再成立，整个循环就结束了。

如果循环条件中不包含变量，会发生什么情况呢？如果循环条件成立时的话，while 循环会一直执行下去，永不结束，称为“死循环”。例如：

#include <stdio.h>
int main(){
    while(1){
        printf("*");
    }
    return 0;
}

程序会不停地输出“*”，直到用户强制关闭。

另外，while 循环还有一个重要特点：如果循环条件一开始就不成立，那么循环体就一次也不执行。例如：

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 10;

    while (i < 5) {
        printf("This will never be printed\n");
        i++;
    }

    printf("Loop finished. i = %d\n", i);

    return 0;
}

输出结果：

Loop finished. i = 10

在这个例子中，i 的初始值是 10，大于 5，while 循环的条件从一开始就是假的，所以循环体内的代码一次都不会执行，程序将直接跳到循环后的 printf 语句。

do while 循环

do while 循环是 while 循环的一种变体，它的基本用法如下：

do {
    // 循环体
    // 要重复执行的代码
} while (条件);

do while 循环和 while 循环的不同在于：它会先执行一次循环体，然后再检测条件是否为真，如果为真则继续循环；如果为假，则终止循环。因此，do while 循环至少要执行一次循环体。

注意，最后的分号;必须要写，不能省略。

while 循环执行 0~n 次循环体，do while 循环执行 1~n 次循环体，这就是它们之间的主要区别。

图2：do while 循环流程示意图

示例2：用 do while 循环计算从 1 加到 100 的值。

#include <stdio.h>
int main() {
    int i = 1, sum = 0;
    do {
        sum += i;
        i++;
    } while (i <= 100);
    printf("1加到100的和为：%d\n", sum);

    return 0;
}

综合示例

示例3：统计从键盘输入的字符串所包含的字符个数。

#include <stdio.h>
int main() {
    int n = 0;

    printf("请输入一个字符串（回车结束）：");
    while (getchar() != '\n') {
        n++;
    }
    printf("字符的个数为：%d\n", n);

    return 0;
}

运行结果：

请输入一个字符串（回车结束）：https://c.biancheng.net
字符的个数为：23

本例中的循环条件为getchar()!='\n'，意思是，只要从键盘输入的字符不是回车就继续循环。循环体n++;完成对输入字符个数计数。

示例4：计算 n 的阶乘，也即n!。

#include <stdio.h>

int main() {
    int n, factorial = 1;
    int temp;

    printf("请输入一个正整数：");
    scanf("%d", &n);

    temp = n;
    while (temp > 0) {
        factorial *= temp;
        temp--;
    }
    printf("%d 的阶乘是 %d\n", n, factorial);

    return 0;
}

运行结果

请输入一个正整数：8
8 的阶乘是 40320

循环从输入的数字开始，每次迭代都将当前数字与累积的阶乘相乘，然后将数字减 1。这个过程会一直持续，直到数字变为 0。

总结

while 循环和 do while 循环都是C语言中常用的循环结构，它们的主要区别在于循环条件的检测时机：

while 先检测循环条件，如果条件不成立，就一次也不执行循环体。
do while 先执行一次循环体，然后再检测循环条件；即使条件不成立，do while 也要执行一次循环体。

while 和 do while 都有各自的应用场景，但是从实际开发来看，还是 while 使用得更多。

在使用 while 循环时，有几点需要特别注意：

1) 循环条件的更新：确保在循环体内更新循环条件中的变量，否则可能导致无限循环（死循环）。

2) 从语法上讲，如果循环体只包含一条语句，那么可以省略花括号{}；但为了代码的可读性，以及避免潜在的错误，建议始终使用花括号。

3) 循环条件的复杂性：while 循环的条件可以是任何有效的 C 表达式，比如一个数字、一个变量、一个函数调用、一个算术运算、一个关系运算，甚至，还能使用逻辑运算符拼接多个条件。例如：

while (x > 0 && y < 100) {
    //循环体
}

4) break 和 continue 语句：在循环体内，可以使用 break 语句立即退出循环，或使用 continue 语句跳过当前迭代的剩余部分，直接进入下一次迭代。

C语言while循环和do while循环的用法（非常详细）

while 循环

do while 循环

综合示例

总结

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