C++教程:C++ for循环语句讲解

2020-05-23 14:28:20

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供稿：网友

大家看过赛车的话都知道，赛车就是围绕着一个固定的跑道跑一定数量的圈数，如果没有发生意外，那么跑完了指定数量的圈数，比赛就结束了。

我们来设想一下赛车的实际情况，当比赛开始，赛车越出起跑线的时候，车子跑了0圈，然后车子开到赛道的某个地方，会看到车迷举着一块标牌。过一会儿，赛车跑完了一圈，这时候已跑圈数还没有达到比赛指定的圈数，所以比赛还要继续，车子还要继续跑……开到刚才那个地方，又看到一次车迷举的标牌……当赛车跑完第60圈，也就是最后一圈时，已跑圈数已经等于比赛所要求的圈数，比赛就结束了。

问车手一共看到了几次粉丝举的标牌呢？很显然，答案是60次。

如果我们把粉丝的标牌换成了语句cout <<”加油！” <<endl；，那么很显然，屏幕上应该会显示60次“加油！”。于是我们有了重复多次输出字符串的基本想法。可是，我们现在还缺少赛车呢，在C++中，是如何造出一辆赛车来的呢？

赛车里最有名的是Formular 1（一级方程式赛车），于是我们取Formular的前三个字母for作为造赛车的语句，其具体语法格式为：
for （比赛前的准备；比赛继续的条件；每跑一圈后参数的变化）
语句块；

for语句称为循环语句，大括号内的语句块称为循环体，而这种赛车的结构在C++中称为循环结构。根据上面的语法格式，我们来描述一下前面所说的输出60次“加油！”的情况：
for (int i=0;i<60;i=i+1)
{
cout <<”加油！” <<endl;
}

我们在比赛开始前，创建一个整型变量i用于存放赛车已跑的圈数，并且为它赋初值为0，即比赛开始前已跑了0圈。比赛继续的条件是赛车还没跑到60圈，即当i>=60的时候，比赛应该立即中止。（设想如果将此处改成i<=60，赛车实际要跑几圈？）每跑完一圈以后，已跑圈数要增加1，所以i=i+1。而语句块中的内容相当于在跑道中看到的各种情况……（参见图5.1.1）
下面我们来看一个完整的for语句构成的程序：（程序5.1.1）
#include "iostream.h"
int main()
{
int sum=0;
for (int i=1;i<=100;i=i+1)
{
sum=sum+i;
}
cout <<sum <<endl;
return 0;
}
运行结果：
5050

我们在循环之前，创建了两个变量，分别为sum和i。在循环语句中，我们习惯用诸如i，j，k之类的字母作为变量名，来控制循环的执行次数。这些变量又称为循环控制变量。而sum则表示和的意思，其作用是把一点一点的数值累加起来。我们来通过手工来模拟一下程序5.1.1的前三次循环：
创建变量sum=0→遇到for语句，创建变量i=1→判断i是否小于等于100→满足（i=1<100），于是执行循环→sum=sum+i，即sum=0+i=1→第一次循环完毕，i=i+1，即i=1+1=2→判断i是否小于等于100→满足（i=2<100），于是执行循环→sum=sum+i，即sum=1+i=3→第二次循环完毕，i=i+1，即i=2+1=3→判断i是否小于等于100→满足（i=3<100），于是执行循环→sum=sum+i，即sum=3+i=6→第三次循环完毕，i=i+1，即i=3+1=4……

通过三次循环，我们不难发现sum里存放的是1+2+3……的和。所以，循环100次以后输出了结果5050也在意料之中了。

算法时间：累加与循环控制变量
在循环结构中，累加是很常用的一种方法。累加分两种：常量累加和变量累加。常量累加就是类似i=i+1，即在自身的数值上每次递增1。这种方法一般用来记数，然后利用这个计数器作为条件帮助循环语句或分支语句做一些判断。变量累加一般是用于保存结果的，不管是1+2+3……+100还是1*2+2*3+3*4……+99*100都需要用到变量累加。变量累加一般和循环控制变量是有关系的，比如程序5.1.1中的累加值就是循环控制变量i，而1*2+2*3……中的累加值就是i*(i+1)了。

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