Циклы for, while и do while в языке C

Циклы используются для многократного повторения кусков кода. Возможность повторения определенных фрагментов кода — это одна из основных и в тоже время важных задач, которые приходится решать программисту. Большинство программ или сайтов используют циклы, например — для вывода новостной информации  или объявлений. То есть в таких задачах необходимо выполнять постоянно операции чтения и записи, и для того чтобы не дублировать один и тот же код на помощь приходят циклы. Циклы достаточно просто объявляются в коде, однако они выполняют сложные задачи, всего лишь простым повторением.

Чтобы приступить к изучению циклов, убедитесь в том, что вы хорошо понимаете концепцию истинных и ложных значений в языке программирования Си. Потому как это будет жизненно необходимо в использовании циклов, ведь в циклах также как и в операторах выбора присутствуют условные выражения. В языке Си существует три типа циклов: for, while, do while. Каждый из них имеет свои конкретные применения. Все они описаны ниже.

Самый часто используемый цикл — это цикл for, его структура показана ниже:

for ( /*инициализация переменной; условие; изменение значения переменной*/ ) {
  // тело цикла (тут находится код который будет повторяться)
}

Инициализация переменной позволяет либо объявить переменную и присвоить ей значение либо присвоить значение уже существующей переменной. Во-вторых, значение этой переменной сообщает программе — истинно или ложно условие цикла. И пока условие цикла — истинно, цикл должен продолжать повторяться. Управляющую переменную обязательно необходимо как-то изменять, иначе цикл будет бесконечный, например можно обновлять её так: i++, i = i + 2 или даже так i = random(5). Обратите внимание, что каждую секцию в заголовке цикла, отделяет точка с запятой , что очень важно. Также отметим, что каждый из разделов может быть пустым, хотя точки с запятой все еще должны быть там. Если условие не пустое, то оно оценивается как истинное и цикл будет выполняться до тех пор, пока что-то не сделает условие цикла — ложным. Давайте рассмотрим простой пример использования цикла for.

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i;
    /* Цикл будет работать до тех пор, пока i < 10, при этом после каждой итерации переменная i будет инкрементироваться(увеличиваться на 1)*/
    for ( i = 0; i < 10; i++ ) {
        /* Имейте ввиду что условие проверяется перед каждым повторением, 
            то есть работа цикла остановится когда переменная i будет равна 10*/   
        printf( "%d\n", i );
    }
    getchar();
}

Собственно, результат работы программы:

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Эта программа представляет собой очень простой пример использования цикла. переменной i присваивается ноль, и пока i меньше 10 на экран печатается значения переменной i, после этого к переменной i прибавляется единица и все снова повторяется до тех пор, пока условие не станет ложным. Имейте в виду, что значение переменной i увеличивается после выполнения кода в теле цикла запускается в первый раз.

Цикл while — очень простой цикл, вот его структура:

while ( /*условие*/ )
{
   // тело цикл - тут находится код, который необходимо повторять
}

Тело цикла начинает выполняться, если условие цикла — истинно. Условие представляет собой логическое выражение, например х == 1 или х! = 7 (х не равно 7). То есть условие может быть абсолютно любым — любое сочетание логических выражений. Вот пример составного условия — x == 3 || x > 10, это условие будет истинным, если икс будет равен трем или икс будет больше 10. Обратите внимание, что while имеет раздела инициализации или раздела изменения управляемой переменной, поэтому перед использованием этого цикла, сначала необходимо объявить переменную, которая будет проверяться в условии цикла и в теле цикла изменять значение этой переменной. Собственно, давайте рассмотрим простой пример с использованием цикла while:

#include <stdio.h>

int main()
{
  int var = 0;  /* обязательно сначала объявляем переменную */

  while ( var < 10 ) { /* пока значение переменной var меньше 10 */
      printf( "%d\n", var );
      var++;             /* обновляем значение в переменной var(если этого не делать, то условие цикла всегда будет истинным, тогда цикл будет - бесконечным) */
  }
  getchar();
}

Вот мы и рассмотрели еще один пример использования циклов, и как видите и в этом примере нет ничего сложного. Просто представьте себе, что цикл всегда начинает повторять код, который находится в теле цикла. Как только выполняется последний оператор в теле цикла, выполняется проверка условия цикла. Если условие все ещё — истинное, то цикл продолжает и дальше работать, а если условие — ложное, то выполняется выход из цикла.

Есть еще один тип циклов — do while. Этот цикл полезен, когда необходимо выполнить код по крайней мере — 1 раз. Рассмотрим его структуру:

do {
   // тело цикла
} while ( /*условие*/ );

Структура очень простая, как видите условие находится в конце цикла ,соответственно и проверка условия будет выполняться после того, как выполнятся код в теле цикла. Обратите внимание, что условие проверяется в конце цикла, а не в начале, так что блок кода в теле цикла будет выполнен по крайней мере один раз. Если условие истинно, цикл прыгает обратно в начало и снова выполняет его. Цикл do while почти ничем не отличается от цикла while, за исключением того, что тело цикла гарантированно выполняется хотя бы один раз. Цикл while сначала проверяет условие, а потом выполняет блок кода в теле, конечно же, если условие — истинно, В то время как do while сначала выполняет код в теле цикла, а затем проверяет условие, и если оно — истинное, то он продолжает работать. Пример работы цикла do while показан ниже:

#include <stdio.h>

int main()
{
  int i = 0;

  do {
    /* Напечатает сообщение и завершит работу*/
      printf( "Привет! Я цикл do while\n" );
  } while ( i != 0 );
  getchar();
}

Обратите внимание на точку с запятой в конце цикла, вы всегда должны ставить эту точку с запятой так, как в приведенном выше примере. Очень часто эта точка с запятой не ставится, в результате — появляется ошибка компиляции. Только этот цикл заканчивается точкой с запятой, у остальных циклов в конце, кроме закрывающей скобочки — ничего не ставится.  Обратите внимание, что в примере выше, этот цикл будет выполняться один раз, потому что сначала печатается сообщение а потом проверяется условие цикла.

Операторы break и continue

Эти два ключевых слова очень важны для циклов, они могут управлять повторениями в цикле. Оператор break делает принудительный выход из цикла, даже когда условие цикла — истинно. Оператор break удобно использовать, когда необходимо выйти из цикла при особых обстоятельствах. Оператор continue нужен если необходимо пропустить какой-то блок кода, но при этом не прекращать работу цикла. Подробно об операторах вы можете прочитать в разделе С++: статья про оператор continue, статья про оператор break.