https://m.toutiao.com/is/eLASn2y/
這是一個C語言系列文章，如果是初學(xué)者的話，建議先行閱讀之前的文章。筆者也會按照章節(jié)順序發(fā)布。
本篇詳細(xì)講解循環(huán)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)。對于每一種編程語言來說，這都是必不可少的結(jié)構(gòu)。
循環(huán)結(jié)構(gòu)是為了簡化重復(fù)工作而給出一種語句。
前面函數(shù)一文中曾提及，函數(shù)是對一種功能的封裝，以便日后直接使用這種功能?？此贫际呛喕貜?fù)工作，但它們之間并非替代關(guān)系。
例如有一個需求：向文件中寫入一千萬行相同數(shù)據(jù)。
未學(xué)習(xí)循環(huán)時，只有將寫數(shù)據(jù)函數(shù)在代碼文件中寫一千萬行來完成。
這樣的代碼...
編輯代碼極慢，且生成的二進(jìn)制文件相較于同功能使用循環(huán)的代碼來說要大很多（一千萬個call指令）。
然而利用循環(huán)，上述的需求三行代碼即可搞定。
來簡單看看循環(huán)結(jié)構(gòu)的執(zhí)行流程：
循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖
通常，程序執(zhí)行到循環(huán)結(jié)構(gòu)時會先判斷循環(huán)條件是否滿足，滿足循環(huán)條件，則進(jìn)入循環(huán)內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)語句（上例的調(diào)用寫文件函數(shù)），然后繼續(xù)判斷循環(huán)條件（是否不足一千萬次）是否滿足，如此往復(fù)，直至循環(huán)條件不滿足時，跳出循環(huán)。
在C語言中有三種循環(huán)結(jié)構(gòu)：
while
do-while
for
while
while語句的一般形式如下：
while (循環(huán)條件) { ...//循環(huán)內(nèi)的語句}//如果循環(huán)內(nèi)只有一條語句，也可省略大括號，其實{}及其內(nèi)部語句這個整體也可以看作為一個語句，叫塊語句while (循環(huán)條件) ...;//某一條語句關(guān)于大括號{}形成的塊語句，我將在后續(xù)作用域相關(guān)的文章中提及。
例如：
int i = 0;while (i < 10) { ++i;}//也可寫成while (i < 10) ++i;do-while
我們先看下do-while的一般形式：
do { ...//循環(huán)內(nèi)語句} while (循環(huán)條件);do-while與while的差別在于，循環(huán)條件的檢查是前置還是后置。
while的執(zhí)行流程與上面的流程圖一致，即先驗證循環(huán)條件是否滿足，滿足則進(jìn)入循環(huán)。
而do-while則是先執(zhí)行循環(huán)內(nèi)語句，然后檢查循環(huán)條件，滿足循環(huán)條件則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)內(nèi)語句，如此往復(fù)，直至循環(huán)條件不滿足時退出循環(huán)。
for
先看一下for循環(huán)結(jié)構(gòu)的一般形式：
for (表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) { ...//循環(huán)內(nèi)語句}//如果循環(huán)內(nèi)只有一條語句，可省略大括號for (表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) ...;//某一條語句for循環(huán)中三個表達(dá)式均可以根據(jù)需求給出或者省寫。三個表達(dá)式的含義如下：
表達(dá)式1——循環(huán)的前置處理，即在檢查循環(huán)條件前被執(zhí)行，一般都是用來初始化循環(huán)條件相關(guān)的變量
表達(dá)式2——循環(huán)條件，每一輪執(zhí)行循環(huán)內(nèi)語句前都要驗證表達(dá)式2的值是否為真，為真則執(zhí)行循環(huán)內(nèi)語句
表達(dá)式3——循環(huán)后置處理，每一輪循環(huán)內(nèi)語句執(zhí)行后，在檢測循環(huán)條件（表達(dá)式2）前被執(zhí)行，一般用于修改循環(huán)條件相關(guān)的變量值
看個例子：
int i;for (i = 0; i < 10; ++i) { printf('%d\n', i);}這個例子中，利用for循環(huán)讓程序執(zhí)行10次printf函數(shù)的調(diào)用，而printf將會在終端打印每一次循環(huán)時i的值。再來看幾個例子：
int i = 0;for (; i < 10; ) { printf('%d\n', i); ++i;}int i;for (i = 0; i < 10; ++i) printf('%d\n', i);這兩個例子的功能與上一個代碼區(qū)的代碼功能完全一樣，只是for循環(huán)結(jié)構(gòu)寫法略有不同而已。
控制結(jié)構(gòu)是用來對程序執(zhí)行流程進(jìn)行控制的，例如滿足什么條件執(zhí)行哪些語句。
看一下控制結(jié)構(gòu)的一般流程：
控制結(jié)構(gòu)流程圖
程序進(jìn)入控制結(jié)構(gòu)后一般先進(jìn)行條件判斷，如果滿足條件則執(zhí)行一段語句，如果不滿足條件則不執(zhí)行語句或執(zhí)行另一段語句。這類流程一般稱為分支結(jié)構(gòu)。除卻分支結(jié)構(gòu)外，流程控制還包含一些其他功能。
在C語言中，流程控制包含如下內(nèi)容：
if-else
switch
break
continue
goto
if-else
這是最典型的分支結(jié)構(gòu)，其形式非常直觀。
假設(shè)我們定義了如下兩個變量：
int a = 90, b = 80;我希望a>b時向終端輸出a的值，那么代碼可以寫成：
if (a > b) { printf('%d\n', a);}如果同時我希望a<=b時，輸出b的值呢？
if (a > b) { printf('%d\n', a);} else { printf('%d\n', b);}if-else語句的一般形式：
if (判斷條件) { ...//條件成立時的一段語句} else { ...//條件不成立時的一段語句}其中，如果{}中只有一條語句，那么大括號可以省寫。
if-else也可以嵌套，看下面這個例子：
if (a > b) { if (a-b > 10) { //潛入if判斷，a-b的值大于10則調(diào)用printf printf('%d\n', a-b);//打印a-b的值 }} else { if (a%b == 1) { //此處大括號不可省寫，因為內(nèi)部包含多于1條語句 a = 100; printf('%d\n', a%b); } else //此處大括號可以省寫，因為只有一條函數(shù)調(diào)用語句 printf('%d\n', b);}如果我對a - b的結(jié)果有多種處理時，除了上述的嵌套，還可以怎么寫呢？
if (a-b == 10) { printf('%d\n', a);} else if (a-b == 9) { printf('%d\n', b);} else if (a-b == 8) { printf('%d\n', a);} else { printf('%d\n', b);}這里其實也是嵌套，因為else后跟的是一條if語句，因此大括號省略。將if直接寫在else后，代碼讀起來更容易理解。
switch
如果上例中的分支條件有很多的話，則會寫出一長串if-else，這樣的代碼會很蠢笨，有沒有更優(yōu)雅的寫法呢？來一起看看switch吧，重寫上面a-b的例子：
switch (a-b) { case 10: printf('%d\n', a); break; case 9: printf('%d\n', b); break; case 8: printf('%d\n', a); break; default: printf('%d\n', b); break;}這段代碼的含義與上面的if-else版本的完全一樣，但這樣看著是不是更簡潔一些？
來看下switch的一般形式：
switch (表達(dá)式) { case 數(shù)值1: ...//一些語句 case 數(shù)值2: { ...//一些語句 } ... default: ...//一些語句}表達(dá)式的值的數(shù)據(jù)類型必須為基本數(shù)據(jù)類型，且不能為指針類型。上例中，表達(dá)式a-b的值為整型。
switch中對每個分支做的都是等值判斷。
case關(guān)鍵字后跟的數(shù)值，這些數(shù)值的數(shù)據(jù)類型都必須是基本數(shù)據(jù)類型，且不能為指針類型。
上面的例子中用到了break，我們馬上就會說到。break本是用來跳出循環(huán)的，但也可用于switch結(jié)構(gòu)中。如果a-b的例子（a=90, b=80）中不加入break，那么終端輸出結(jié)果就會是：
90809080即，會從第一個滿足等值匹配的case處執(zhí)行其中語句，并在下一個case處不進(jìn)行等值判斷，直接執(zhí)行其中語句，如此直至switch中的后續(xù)分支都被執(zhí)行完。
此外，case后可以寫{}也可不寫，但這兩者的差別并不是在于case中語句數(shù)量，而是是否可以定義新的變量。
switch (a - b) { case 10: int c = a - b; break; default: break;}這樣的寫法是不符合語法的，case內(nèi)如果不加{}，則不允許定義變量。如果一定要定義，可以如下寫：
switch (a - b) { case 10: { int c = a - b; break; } default: break;}break
在switch中提到過，break是用來跳出循環(huán)的，我們舉個例子：
int i;for (i = 0; i < 10; ++i) { if (i % 10 == 3) break;}這段代碼利用for循環(huán)結(jié)構(gòu)做10次循環(huán)，但是我希望在第4次循環(huán)（i=3）時退出循環(huán)。我們可以利用if語句做判斷，然后利用break關(guān)鍵字配以分號所組成的語句跳出循環(huán)。
continue
除了跳出循環(huán)，有時我們發(fā)現(xiàn)循環(huán)中有一些變量的內(nèi)容未達(dá)到預(yù)期時，希望暫時不執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的一些語句處理。例如：
int i = 0, j = 0;for (i = 0; i < 10; ++i, ++j) {//for中的是表達(dá)式，逗號表達(dá)式也可以被應(yīng)用在此 if (j < 5) continue; j *= 10;}這個例子中，我期望j在小于5時不要乘10，此時，我可以用if語句來判斷j的內(nèi)容，如果小于5，則用continue關(guān)鍵詞配以分號所組成的語句，讓循環(huán)中的執(zhí)行流程不繼續(xù)往下執(zhí)行，而是直接走到for的第三個表達(dá)式處理，然后流程再進(jìn)入for的第二個表達(dá)式判斷，滿足第二個表達(dá)式條件后繼續(xù)進(jìn)入for中從頭執(zhí)行語句，如此往復(fù)，直到j(luò)滿足條件后，才每輪循環(huán)都執(zhí)行j *= 10;這條語句。
goto
有時，我們不在循環(huán)中時，也會有跳轉(zhuǎn)的需求，盡管這類需求極少。在日常工程中，也不推薦使用goto關(guān)鍵詞，因為濫用goto會讓代碼維護(hù)難度增加。
我們來看一個goto的例子：
int main(void){ int a = 10;again: ++a; if (a < 12) goto again; return 0;}這里，again是一個標(biāo)號（label），其命名規(guī)則與變量命名規(guī)則一致，其后必須跟隨冒號。標(biāo)號在其所在作用域（即其所在函數(shù)）內(nèi)唯一。
goto的必須配合label一同使用，因為編譯器需要知道流程跳轉(zhuǎn)到什么位置。
上面的這段代碼的含義就是，定義了整型變量a，然后a自加，判斷a的值是否小于12，小于的話，跳轉(zhuǎn)到again的位置繼續(xù)執(zhí)行其后的語句（也就是從++a;開始的部分）。如果a >= 12了，那么正常返回。
#include <stdio.h>int main(void){ int i; char s[] = 'Hello World'; for (i = 0; i < sizeof(s); ++i) { if (s[i] == '\0') break; switch (s[i]) { case 'H': case 'W': printf('up-case\n'); break; case ' ': printf('blank\n'); break; default: printf('low-case\n'); break; } } return 0;}其中，case部分如果不寫任何語句，那么流程在匹配后會繼續(xù)向下一個case前進(jìn)，但不會對下一個case的值進(jìn)行等值驗證，直接進(jìn)入其語句部分執(zhí)行。
今天所提及的這些循環(huán)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)都是可組合使用的。學(xué)習(xí)語言要將知識點(diǎn)融會貫通，這需要一個過程，需要多進(jìn)行嘗試，嘗試出錯不要怕，想清原因并嘗試如何修正將會大大提升編程水平與信心。
