前言
循环结构是C语言三大基本结构之一，是结构化程序设计中最重要的结构。循环结构程序主要使用循环语句实现（循环语句是专门用于循环程序执行流程的语句）。在C语言中，主要有for循环语句，while语句，do-while语句，和goto语句（由于过多的goto语句会破坏程序完整的逻辑性，这里我们不做重点介绍）。
循环结构即在给定条件成立的条件下，反复执行某语句段，直到条件不成立为止，我们将给定的条件成为循环条件，反复执行的语句称为循环体。
根据循环条件和循环体执行次序，可以分为当型循环、直到型循环。在WHILE（当型）语句中，是当条件满足时执行循环体；而在UNTIL（直到型）语句中，是当条件不满足时执行循环体。
- 当型循环
当计算机遇到WHILE语句时，先判断条件的真假，如果条件符合，就执行WHILE与WEND之间的循环体；然后再检查上述条件，如果条件仍符合，再次执行循环体，这个过程反复进行，直到某一次条件不符合为止。
这时，计算机将不执行循环体，直接跳到WEND语句后，接着执行WEND之后的语句。因此，当型循环有时也称为“前测试型”循环。
- 直到型循环
直到型循环又称为“后测试型”循环，从UNTIL型循环结构分析，计算机执行该语句时，先执行一次循环体，然后进行条件的判断，如果条件不满足，继续返回执行循环体，然后再进行条件的判断。
这个过程反复进行，直到某一次条件满足时，不再执行循环体，跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句，是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
For循环语句
for语句属于直到型循环，使用非常广泛。
For语句定义
for语句由初始表达式，循环控制表达式，循环置位表达式和循环体构成。其一般形式为：
for(表达式1；表达式2；表达式3)
{
语句段
}
//注释
表达式1称为初始表达式，作为for语句初始条件，常常用来给循环变量赋初值，一般为赋值表达式
表达式2称为循环控制表达式，通常作为循环条件，一般为逻辑表达式
表达式3称为循环置位表达式，即迭代表达式，用来修改循环变量的值
上述表达式既可以是单个语句，也可以是由多个表达式构成的逗号表达式
为了更好地理解定义，我们给出一个具有趣味性的例子：
for(time=now;time<=forever;time++)
{
love++;
happiness++;
}
//注释
结合程序猿的三行情诗，我们可以更好地理解for语句。
time=now即为表达式1，为初始表达式，意思是从现在开始
time<=forever即为表达式2，为循环控制表达式，意思是直到永远
time++即为表达式3，为循环置位表达式，意思是随着时间流逝
love++;happiness++;为语句段，意思是每天多爱你一点点，每天幸福一点点
所有结合起来的意思，不用我多说了吧。
需要注意的有，三个表达式仅仅作为执行某项功能存在，如果存在其他语句代替某一个表达式的功能，则在括号中该语句可以省略。（也就意味着不是每一个循环语句都具有完整的三个表达式），但分号不能省略。
关键字for与括号之间没有空格，也可以加上一个空格来使代码美观整齐。
for语句的执行过程
for语句按照从左到右，从上到下，自两边到中间的执行顺序执行，具体执行步骤为：
-
先执行“表达式1”。
-
再执行“表达式2”，如果它的值为真（非0），则执行循环体，否则结束循环。
-
执行完循环体后再执行“表达式3”。
-
重复执行步骤 2) 和 3)，直到“表达式2”的值为假，就结束循环。
上面的步骤中，2) 和 3) 是一次循环，会重复执行，for 语句的主要作用就是不断执行步骤 2) 和 3)。
在整个for循环执行过程中，表达式2是for循环的控制表达式，对循环语句执行起主要的控制作用。
画出执行流程图，如下所示：
在源代码中执行顺序为：
for语句应用实例
//从1一直加到100
#include <stdio.h>
int main(){
int i, sum=0;
for(i=1; i<=100; i++){
sum+=i;
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
运行结果：
5050
执行流程为：
-
执行到 for 语句时，先给 i 赋初值1，判断 i<=100 是否成立；因为此时 i=1，i<=100 成立，所以执行循环体。循环体执行结束后（sum的值为1），再计算 i++。
-
第二次循环时，i 的值为2，i<=100 成立，继续执行循环体。循环体执行结束后（sum的值为3），再计算 i++。
-
重复执行步骤 2)，直到第101次循环，此时 i 的值为101，i<=100 不成立，所以结束循环。
for语句的三个表达式具体分析
for循环中的“表达式1（初始化条件）”、“表达式2(循环条件)”和“表达式3（自增或自减）”都是可选项，都可以省略（但分号;必须保留)
我们以上面的程序为例，进行分析：
- 省略表达式1(初始化条件)
int i = 1;
for( ; i<=100; i++)
{
sum+=i;
}
- 省略表达式2（循环控制表达式）
for(i=1; ; i++)
sum=sum+i;
如果不做其它处理就会成为死循环(循环条件永远成立，循环会一直进行下去，永不结束)
- 省略表达式3(循环置位表达式)
for( i=1; i<=100; )
{
sum=sum+i;
i++;
}
省略了“表达式3(自增或自减)”，就不会修改“表达式2(循环条件)”中的变量，这时可在循环体中加入修改变量的语句
- 补充两个经常使用的特殊for语句
无限循环语句
for( ; ; )
{
语句段;
}
重复读取语句
for( ; (c=getchar())!=‘\n‘ ; )
printf("%c",c);
for语句的嵌套使用
嵌套规则很简单，我们给出一般形式，然后用实例进行学习
- for语句嵌套定义
一般形式为：
for(表达式01；表达式02；表达式03)
for(表达式11,；表达式12,；表达式13)
…………
for(表达式n1；表达式n2；表达式n3)
{
语句段；
}
//一般情况下n<=3；
- 实例分析：打印九九乘法表
这里我们需要用双重循环完成打印九九乘法表的任务，这里我们给出代码和分析：
#include<stdio.h>
int main()
{
int i=0,j=0;
int mult=0;
for(i=1;i<=9;i++)//打印控制行
{
for(j=1;j<=i;j++)
{
printf("%d*%d=%-3d",j,i,i*j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
执行结果：
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81
分析：
程序将i作为内层循环的控制变量，控制列输出总是小于等于行输出数，程序输出结果为i*j=k格式的等式，实现了九九乘法表的效果，使用%3d格式输出乘积，实现对齐效果。
While语句与do-while语句
while语句和for语句一样属于直到型语句，do-while语句属于当型语句。
while语句定义及应用
while循环的一般形式为：
while(表达式){
语句块
}
即先计算“表达式”的值，当值为真（非0）时， 执行“语句块”；执行完“语句块”，再次计算表达式的值，如果为真，继续执行“语句块”……这个过程会一直重复，直到表达式的值为假（0），就退出循环，执行 while 后面的代码。
通常将“表达式”称为循环条件，把“语句块”称为循环体，整个循环的过程就是不停判断循环条件、并执行循环体代码的过程。
实例：
//计算1加到100的值
#include <stdio.h>
int main(){
int i=1, sum=0;
while(i<=100)
{
sum+=i;
i++;
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
运行结果：
5050
执行过程：
-
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。
-
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。
-
重复执行步骤 2)。
-
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。
由此，我们可以得到while 循环的思路：
- 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。
- 随着循环的不断执行，循环条件中变量的值也会不断变化，当循环条件不再成立，循环结束
当循环条件中没有变量时，可以分为两种情况：
- while(1)
#include <stdio.h>
int main()
{
while(1)
{
printf("666");
}
return 0;
}
运行结果:
66666666…………
while 循环会一直执行下去，永不结束，成为“死循环”
- while(0)
#include <stdio.h>
int main()
{
while(0)
{
printf("6");
}
return 0;
}
运行结果：
运行结果为空，神木都不输出.
while语句嵌套使用
- 嵌套规则如下：
while(表达式1)
while(表达式2)
while(表达式3)
…………
while(表达式n)
{
语句段;
}
- 实例：打印五行数字1-5
#include<stdio.h>
int main()
{
int i=1,j=1;
while(i<=5)
{
while(j<=5)
{
printf("%d ",j);
j++;
}
printf("\n");
i++;
}
return 0;
}
执行结果：
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
do-while语句的定义及应用
do-while语句和while语句执行规则相同，但do-while语句会首先执行循环体一次，然后判断表达式，这也是和直到型语句的差别。
do-while循环的一般形式为：
do{
语句块
}while(表达式);
//补充
do-while循环与while循环的不同在于：它会先执行“语句块”，然后再判断表达式是否为真，
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“语句块”。
执行规则：
do-while语句首先执行循环体，然后判断表达式是否为真（非0），若表达式为真，则继续返回执行循环体，否则退出循环。
尤其需要注意的是：while(表达式);最后的分号;不能省略。
实例：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i=1, sum=0;
do
{
sum+=i;
i++;
}while(i<=100);
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
执行结果：
5050
和while语句类似的，我们对do-while中while中的表达式进行限制，分为两种情况：
- do-while(1)
#include <stdio.h>
int main()
{
do
{
printf("6");
}while(1);
return 0;
}
运行结果:
66666666…………
do-while 循环会一直执行下去，永不结束，成为“死循环”
- do-while(0)
#include <stdio.h>
int main()
{
do
{
printf("6");
}while(0);
return 0;
}
运行结果：
6
从这里我们可以更明显的感受到while语句，与do-while语句存在的差异。
do-while循环嵌套：
- 一般格式为：
do
{
do
{
do
{
循环体3;
…………
}while(表达式3)
循环体2；
} while (表达式2);
循环体1；
} while (表达式1);
- 实例：打印数字三角形
#include <stdio.h>
int main()
{
int i=1,j;
do
{
j=1;
do
{
printf("%d ",j);
j++;
}while( j<=i );
printf("\n");
i++;
}while( i<=5 );
return 0;
}
执行结果：
1
1 2
1 2 3
1 2 3 4
1 2 3 4 5
for语句与while语句的相互转化
一般情况下，我们看到while与for具有类似的性质，都可以实现相同的循环功能，那while与for是不是可以相互转化呢？答案是显然的。
转换规则如下：
初始化
while(条件表达式)
{
循环体
标志变量修改
}
-------等价转换线---------
for(初始化;条件;标志变量修改)
{
循环体
}
我们举一个栗子就可以理解这个转换过程，我们不做过多解释。
实现1-100的加法
- while型
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum=0;
i = 1; //语句①
while(i<=100 /*语句②*/ )
{
sum+=i;
i++; //语句③
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
语句①②③被放到了不同的地方，代码结构较为松散,转换为for后：
- for型
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum=0;
for(i=1/*语句①*/; i<=100/*语句②*/; i++/*语句③*/)
{
sum+=i;
}
printf("%d\n",sum);
return 0;
}
for 循环中，语句①②③被集中到了一起，代码结构更加清晰；
几种循环的比较：
- for和while以及do while这3种循环都可以用来处理同一问题，一般情况下它们可以互相代替。
- while和do-while循环，是在while后面指定循环条件的，在循环体中应包含使循环趋于结束的语句(如i++，或i=i+1等)。
for循环可以在表达式3中包含使循环趋于结束的操作，甚至可以将循环体中的操作全部放到表达式3中。因此for语句的功能更强，凡用while循环能完成的，用for循环都能实现。
- 用while和do-while循环时，循环变量初始化的操作应在while和do-while语句之前完成。而for语句可以在表达式1中实现循环变量的初始化。
循环控制语句:break,continue
使用方法：
break;
continue;
后面没有任何参数，且都有分号，不可省略.
break 语句，它不仅可以跳出“循环体”，还可以跳出 switch，break 也只能用于这两种情况。
需要注意的有：
break 语句不能用于循环语句和 switch 语句之外的任何其他语句中。
循环的三种形式都可以用 break 跳出来，但 break 只能跳出一层循环。
当有多层循环嵌套的时候，break只能跳出“包裹”它的最里面的那一层循环，无法一次跳出所有循环。
在多层 switch 嵌套的程序中，break 也只能跳出其所在的距离它最近的 switch。但多层 switch 嵌套实在是少见。
而continue 的用法十分简单，其作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，然后进行下一次是否执行循环的判定。
区别
continue 语句和 break 语句的区别为：
- continue 语句只结束本次循环，而不是终止整个循环。
- break 语句则是结束整个循环过程，不再判断执行循环的条件是否成立。
此外，continue 只能在循环语句中使用，即只能在 for、while 和 do…while 中使用，除此之外 continue 不能在任何语句中使用。
所以，continue 不能在 switch 中使用，除非 switch 在循环体中。
此时 continue 表示的也是结束循环体的本次循环，跟 switch 也没有关系。
参考文献：
①《C语言从入门到精通》
②for,while,do-while循环流程图的的画法总结