3.1 while 与 do-while 循环

循环（loop）用于重复执行一段代码。while 循环会先判断条件（condition），只要条件成立（非 0），就执行循环体；循环体执行完后，再回到条件处重新判断。

while 的基本结构

一个稳定的 while 循环通常包含三件事：

初值：循环开始前，先准备循环变量。
条件：每一轮开始前，判断是否继续循环。
更新：每一轮循环中，让循环变量发生变化。

int i = 1;                       // 初始值

while (i <= 5) {                 // 条件
    printf("循环中：i = %d\n", i);
    i++;                         // 更新
}

printf("循环结束后：i = %d\n", i);

运行结果：

text

循环中：i = 1
循环中：i = 2
循环中：i = 3
循环中：i = 4
循环中：i = 5
循环结束后：i = 6

while 的特点是先判断、再执行。因此循环体可能执行多次，也可能一次都不执行。如果忘记更新循环变量，条件会永远成立，循环就会变成无限循环。

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累加与平均值

循环经常和累加变量一起使用。下面的程序读取 5 个人的身高，并计算平均值。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int num_people = 5;
    double total = 0;
    int i = 1;

    while (i <= num_people) {
        double height;
        printf("请输入第 %d 个人的身高：", i);
        scanf("%lf", &height);
        total += height;
        i++;
    }

    double average = total / num_people;
    printf("平均身高：%.2f\n", average);
    return 0;
}

一次可能的运行过程：

text

请输入第 1 个人的身高：160.8
请输入第 2 个人的身高：175.2
请输入第 3 个人的身高：171.2
请输入第 4 个人的身高：181.3
请输入第 5 个人的身高：164
平均身高：170.50

total += height 的意思是把本次输入的身高加到累计总和里。循环结束后，total 保存的是所有身高之和。

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循环直到条件改变

while 适合处理“循环次数不一定一开始就知道”的任务。例如，计算一个整数有多少位。

int num;
scanf("%d", &num);
if (num < 0) {
    num = -num;
}

int digits;
if (num == 0) {
    digits = 1;
} else {
    digits = 0;
    while (num != 0) {
        num /= 10;
        digits++;
    }
}

printf("位数：%d\n", digits);

一次可能的运行结果：

text

请输入一个整数：123
位数：3

这里额外处理了 0。如果直接写 while (num != 0)，输入 0 时循环一次也不会执行，位数会被错误地算成 0。

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猜数字游戏

还有一种常见场景是：程序不知道用户需要尝试多少次。猜数字游戏就是一个典型例子。程序先随机生成答案，然后不断读取用户输入；如果猜大了就提示“太大”，猜小了就提示“太小”，猜中后用 break 结束循环。

注意

rand() 用来生成随机数，它来自标准库 <stdlib.h>；srand(time(NULL)) 用当前时间作为随机种子，time 来自 <time.h>。rand() % 100 + 1 会得到 1 到 100 之间的随机整数。标准库会在第 6 章系统介绍。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {
    srand(time(NULL));
    int answer = rand() % 100 + 1;
    int cnt = 0;
    int num;

    while (1) {
        printf("请猜一个数字：");
        scanf("%d", &num);
        cnt++;

        if (num > answer) {
            printf("太大\n");
        } else if (num < answer) {
            printf("太小\n");
        } else {
            break;
        }
    }

    printf("猜对了！你一共猜了 %d 次。\n", cnt);
    return 0;
}

这里的 while (1) 会制造一个条件永远成立的无限循环（infinite loop）。它不会自动结束，必须依靠循环体内部的 break 在猜中时主动跳出。

do-while

C 还提供 do-while 循环。它把条件放在循环体后面，所以会先执行一次循环体，再判断条件，因此至少执行一轮。注意末尾 while (条件); 后面有一个分号，很容易漏掉。

int num;

do {
    printf("请输入一个正数：");
    scanf("%d", &num);
} while (num <= 0);

printf("你输入的正数是：%d\n", num);

无论用户第一次输入什么，循环体都会先执行一次（先问一次）；只有当输入不满足 num <= 0（即输入了正数）时才结束。它特别适合菜单、输入验证等“至少要问一次”的场景。

循环	先判断条件吗？	最少执行次数
`while`	是	0 次
`do-while`	否，先执行循环体	1 次

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3.1 while 与 do-while 循环

while 的基本结构

一个稳定的 while 循环通常包含三件事：

初值：循环开始前，先准备循环变量。
条件：每一轮开始前，判断是否继续循环。
更新：每一轮循环中，让循环变量发生变化。

int i = 1;                       // 初始值

while (i <= 5) {                 // 条件
    printf("循环中：i = %d\n", i);
    i++;                         // 更新
}

printf("循环结束后：i = %d\n", i);

运行结果：

text

循环中：i = 1
循环中：i = 2
循环中：i = 3
循环中：i = 4
循环中：i = 5
循环结束后：i = 6

while 的特点是先判断、再执行。因此循环体可能执行多次，也可能一次都不执行。如果忘记更新循环变量，条件会永远成立，循环就会变成无限循环。

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累加与平均值

循环经常和累加变量一起使用。下面的程序读取 5 个人的身高，并计算平均值。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int num_people = 5;
    double total = 0;
    int i = 1;

    while (i <= num_people) {
        double height;
        printf("请输入第 %d 个人的身高：", i);
        scanf("%lf", &height);
        total += height;
        i++;
    }

    double average = total / num_people;
    printf("平均身高：%.2f\n", average);
    return 0;
}

一次可能的运行过程：

text

请输入第 1 个人的身高：160.8
请输入第 2 个人的身高：175.2
请输入第 3 个人的身高：171.2
请输入第 4 个人的身高：181.3
请输入第 5 个人的身高：164
平均身高：170.50

total += height 的意思是把本次输入的身高加到累计总和里。循环结束后，total 保存的是所有身高之和。

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循环直到条件改变

while 适合处理“循环次数不一定一开始就知道”的任务。例如，计算一个整数有多少位。

int num;
scanf("%d", &num);
if (num < 0) {
    num = -num;
}

int digits;
if (num == 0) {
    digits = 1;
} else {
    digits = 0;
    while (num != 0) {
        num /= 10;
        digits++;
    }
}

printf("位数：%d\n", digits);

一次可能的运行结果：

text

请输入一个整数：123
位数：3

这里额外处理了 0。如果直接写 while (num != 0)，输入 0 时循环一次也不会执行，位数会被错误地算成 0。

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猜数字游戏

注意

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {
    srand(time(NULL));
    int answer = rand() % 100 + 1;
    int cnt = 0;
    int num;

    while (1) {
        printf("请猜一个数字：");
        scanf("%d", &num);
        cnt++;

        if (num > answer) {
            printf("太大\n");
        } else if (num < answer) {
            printf("太小\n");
        } else {
            break;
        }
    }

    printf("猜对了！你一共猜了 %d 次。\n", cnt);
    return 0;
}

这里的 while (1) 会制造一个条件永远成立的无限循环（infinite loop）。它不会自动结束，必须依靠循环体内部的 break 在猜中时主动跳出。

do-while

int num;

do {
    printf("请输入一个正数：");
    scanf("%d", &num);
} while (num <= 0);

printf("你输入的正数是：%d\n", num);

循环	先判断条件吗？	最少执行次数
`while`	是	0 次
`do-while`	否，先执行循环体	1 次

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