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C语言中的do while循环（非常详细）

循环是 C语言中非常重要的一种控制结构，它允许我们重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。

C语言提供了多种循环结构，包括 while、do-while 和for循环，这篇文章带领读者学习do-while的用法。

与其他循环（ for 和 while）相比，do-while循环有一个独特的特点：它会先执行循环体内的代码，然后再判断条件是否成立。这意味着，无论条件是否满足，循环体内的代码至少会被执行一次。

接下来，我们将从语法、使用场景、注意事项等多个方面，全面剖析 do-while 循环。

do-while循环的语法

do-while 循环的基本结构非常直观，它的语法如下：

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

语法说明如下：

- do: 关键字，表示循环的开始。
- { ... }: 包裹循环体的代码块，可以包含多行代码。如果只有一行代码，大括号可以省略，但为了可读性，建议始终保留。
- while: 关键字，表示条件判断的开始。
- (条件): 括号内是一个表达式，通常返回布尔值（true 或 false）。条件为真时，循环继续；为假时，循环结束。
- 分号 ;: 注意，while 后面的分号是必须的，缺少分号会导致编译错误。

简单来说，do-while 循环的工作流程是：

  1. 先执行 do 后面的循环体代码。
  2. 执行完循环体后，检查 while 后面的条件。
  3. 如果条件为真，返回步骤 1 继续执行；如果条件为假，退出循环。


让我们通过一个例子来理解 do-while 循环。假设我们要编写一个程序，打印数字 1 到 5。

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;
    do {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    } while (i <= 5);
    return 0;
}

输出结果：

1
2
3
4
5

在这个例子中：

当 i 增加到 6 时，条件 i <= 5 变为假，循环结束。

do-while循环至少执行一次

与 while 循环不同，do-while 循环的条件判断是在循环体执行之后进行的。这意味着，即使条件一开始就不满足，循环体内的代码也会执行一次。

来看一个对比示例：

// 使用 w​hile 循环
int i = 10;
while (i < 5) {
    printf("Hello\n");
    i++;
}

输出结果为：无输出。因为 i < 5 一开始就不成立，循环体一次也不会执行。

// 使用 do-while 循环
int i = 10;
do {
    printf("Hello\n");
    i++;
} while (i < 5);

输出结果：

Hello

在这个例子中，尽管 i < 5 一开始就不成立，但 do-while 循环仍然会先执行一次循环体，打印 "Hello"，然后判断条件并退出。

do-while使用场景

do-while 循环特别适合那些“至少需要执行一次”的场景。以下是一些常见的应用：

1) 用户输入验证

假设我们要编写一个程序，要求用户输入一个 1 到 100 之间的数字，如果输入不符合要求，就提示用户重新输入。由于需要至少获取一次用户输入，do-while 非常适合这种场景。

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    do {
        printf("请输入一个 1 到 100 之间的数字: ");
        scanf("%d", &num);
        if (num < 1 || num > 100) {
            printf("输入错误，请重新输入！\n");
        }
    } while (num < 1 || num > 100);
    printf("你输入的有效数字是: %d\n", num);
    return 0;
}

输出结果示例（假设用户输入了 -5、150、42）：

请输入一个 1 到 100 之间的数字: -5
输入错误，请重新输入！
请输入一个 1 到 100 之间的数字: 150
输入错误，请重新输入！
请输入一个 1 到 100 之间的数字: 42
你输入的有效数字是: 42

在这个程序中，do-while 循环确保至少执行一次输入操作，然后根据条件判断是否需要继续循环。

2) 菜单驱动程序

另一个常见场景是菜单驱动程序，用户可以选择不同的选项，直到选择退出为止。例如：

#include <stdio.h>

int main() {
    int choice;
    do {
        printf("菜单:\n");
        printf("1. 选项 1\n");
        printf("2. 选项 2\n");
        printf("0. 退出\n");
        printf("请选择: ");
        scanf("%d", &choice);
    } while (choice != 0);
    printf("程序退出。\n");
    return 0;
}

这里，菜单至少显示一次，用户可以根据需要多次选择，直到输入 0 退出。

do-while注意事项

虽然 do-while 循环非常有用，但使用时需要注意以下几点：

1) 确保条件最终会变为假

如果循环条件永远不会变为假，就会导致无限循环。例如：

do {
    printf("Infinite loop!\n");
} while (1);

这种无限循环在某些情况下（如嵌入式系统）可能是有意的，但在大多数程序中需要避免。确保循环体内有改变条件的逻辑，例如变量的自增或用户输入。

2) 分号不可遗漏

while 后面的分号是语法要求，忘记添加会导致编译错误。例如：

// 错误示例
do {
    printf("Hello\n");
} while (1)  // 缺少分号，编译失败

3) 与while循环的对比

如果循环体不需要“至少执行一次”，使用 while 循环可能更合适。

例如，打印 1 到 5 的数字，使用 while 循环同样可以实现，且逻辑更直观：

int i = 1;
while (i <= 5) {
    printf("%d\n", i);
    i++;
}

综合练习

让我们通过一个综合示例来巩固所学知识。编写一个程序，计算 1 到 n 的和，其中 n 由用户输入，且必须是正整数。

#include <stdio.h>

int main() {
    int n, sum = 0;
    do {
        printf("请输入一个正整数 n: ");
        scanf("%d", &n);
        if (n <= 0) {
            printf("输入必须是正整数，请重新输入！\n");
        }
    } while (n <= 0);
    
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        sum += i;
    }
    printf("1 到 %d 的和是: %d\n", n, sum);
    return 0;
}

输出结果示例（假设用户输入 -3、10）：

请输入一个正整数 n: -3
输入必须是正整数，请重新输入！
请输入一个正整数 n: 10
1 到 10 的和是: 55

在这个程序中，do-while 循环用于验证用户输入，循环体内的 for 循环则负责计算总和。

总结

do-while 是 C 语言提供的一种循环语句，它的核心特点是“先执行，后判断”，非常适合需要至少执行一次的场景，如输入验证和菜单选择。

阅读完本文，你应该已经掌握了 do-while 的语法、使用场景以及注意事项，尝试在你的代码中使用 do-while 循环吧！

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