本章介绍以下内容：
关键字：for、while、do while
运算符：<、>、>=、<=、!=、==、+=、*=、-=、/=、%=
函数：fabs()
C语言有3种循环：for、while、do while
使用关系运算符构建控制循环的表达式
其他运算符
循环常用的数组
编写有返回值的函数
大多数人都希望自己是体格强健、天资聪颖、多才多艺的能人。虽然有时事与愿违，但至少我们用 C能写出这样的程序。诀窍是控制程序流。对于计算机科学（是研究计算机，不是用计算机做研究）而言，一门语言应该提供以下3种形式的程序流：
执行语句序列；
如果满足某些条件就重复执行语句序列（循环
通过测试选择执行哪一个语句序列（分支）。
读者对第一种形式应该很熟悉，前面学过的程序中大部分都是由语句序列组成。while循环属于第二种形式。本章将详细讲解while循环和其他两种循环：for和do while。第三种形式用于在不同的执行方案之间进行选择，让程序更“智能”，且极大地提高了计算机的用途。不过，要等到下一章才介绍这部分的内容。本章还将介绍数组，可以把新学的知识应用在数组上。另外，本章还将继续介绍函数的相关内容。首先，我们从while循环开始学习。

6.1 再探while循环

6.1.1 程序注释

这叫作伪代码（pseudocode），是一种用简单的句子表示程序思路的方法，它与计算机语言的形式相对应。伪代码有助于设计程序的逻辑。确定程序的逻辑无误之后，再把伪代码翻译成实际的编程代码。使用伪代码的好处之一是，可以把注意力集中在程序的组织和逻辑上，不用在设计程序时还要分心如何用编程语言来表达自己的想法。例如，可以用缩进来代表一块代码，不用考虑C的语法要用花括号把这部分代码括起来。

6.1.2 C风格读取循环

但是C更为简洁，下面的代码：
status = scanf("%ld", &num);
while (status == 1)
{
/* 循环行为 */
status = scanf("%ld", &num);
}
可以用这些代码替换：
while (scanf("%ld", &num) == 1)
{
/*循环行为*/
}

6.2 while语句

while循环的通用形式如下：
while ( expression )
statement
statement部分可以是以分号结尾的简单语句，也可以是用花括号括起来的复合语句。

6.2.1 终止while循环

6.2.2 何时终止循环

6.2.3 while：入口条件循环

while循环是使用入口条件的有条件循环。所谓“有条件”指的是语句部分的执行取决于测试表达式描述的条件

6.2.4 语法要点

缩进是为了让读者阅读方便，不是计算机的要求。

即使while语句本身使用复合语句，在语句构成上，它也是一条单独的语句。该语句从while开始执行，到第1个分号结束。在使用了复合语句的情况下，到右花括号结束。
要注意放置分号的位置。

测试条件后面的单独分号是空语句（null statement），它什么也不做。在C语言中，单独的分号表示空语句。有时，程序员会故意使用带空语句的while语句，因为所有的任务都在测试条件中完成了，不需要在循环体中做什么。

6.3 用关系运算符和表达式比较大小

while循环经常依赖测试表达式作比较，这样的表达式被称为关系表达式（relational expression），出现在关系表达式中间的运算符叫做关系运算符（relational operator）

表6.1 关系运算符 

比较浮点数时，尽量只使用<和>。因为浮点数的舍入误差会导致在逻辑上应该相等的两数却不相等。

使用fabs()函数（声明在math.h头文件中）可以方便地比较浮点数，该函数返回一个浮点值的绝对值（即，没有代数符号的值）

6.3.1 什么是真

对C而言，表达式为真的值是1，表达式为假的值是0

6.3.2 其他真值

一般而言，所有的非零值都视为真，只有0被视为假。在C中，真的概念还真宽！

用while (goats)替换while (goats !=0)

待比较的一个值是常量，可以把该常量放在左侧有助于编译器捕获错误：

6.3.4 新的_Bool常量

在编程中，表示真或假的变量被称为布尔变量（Boolean variable），所以_Bool是C语言中布尔变量的类型名。_Bool类型的变量只能储存1（真）或0（假）。如果把其他非零数值赋给_Bool类型的变量，该变量会被设置为1。这反映了C把所有的非零值都视为真。

C99提供了stdbool.h头文件，该头文件让bool成为_Bool的别名，而且还把true和false分别定义为1和0的符号常量。包含该头文件后，写出的代码可以与C++兼容，因为C++把bool、true和false定义为关键字。

6.3.5 优先级和关系运算符

关系运算符的优先级比算术运算符（包括+和-）低，比赋值运算符高

关系运算符之间有两种不同的优先级。
高优先级组： <<= >>=
低优先级组： == !=
与其他大多数运算符一样，关系运算符的结合律也是从左往右。

 表6.2 运算符优先级

小结：while语句
关键字：while
一般注解：
while语句创建了一个循环，重复执行直到测试表达式为假或0。while语句是一种入口条件循环，也就是说，在执行多次循环之前已决定是否执行循环。因此，循环有可能不被执行。循环体可以是简单语句，也可以是复合语句。
形式：
while ( expression )
statement
在expression部分为假或0之前，重复执行statement部分。
示例：
while (n++ < 100)
printf(" %d %d\n",n, 2 * n + 1); // 简单语句
while (fargo < 1000)
{ // 复合语句
fargo = fargo + step;
step = 2 * step;
}
小结：关系运算符和表达式
关系运算符：
每个关系运算符都把它左侧的值和右侧的值进行比较。
<     小于
<=     小于或等于
==     等于
>=     大于或等于
>     大于
!=     不等于
关系表达式：
简单的关系表达式由关系运算符及其运算对象组成。如果关系为真，关系表达式的值为 1；如果关系为假，关系表达式的值为0。
示例：
5 > 2为真，关系表达式的值为1
(2 + a) == a 为假，关系表达式的值为0

6.4 不确定循环和计数循环

所谓不确定循环，指在测试表达式为假之前，预先不知道要执行多少次循环。

计数循环（counting loop）。这类循环在执行循环之前就知道要重复执行多少次

在创建一个重复执行固定次数的循环中涉及了3个行为：
1.必须初始化计数器；
2.计数器与有限的值作比较；
3.每次循环时递增计数器。

6.5 for循环

关键字for后面的圆括号中有3个表达式，分别用两个分号隔开。第1个表达式是初始化，只会在for循环开始时执行一次。第 2 个表达式是测试条件，在执行循环之前对表达式求值。如果表达式为假（本例中，count大于NUMBER时），循环结束。第3个表达式执行

更新，在每次循环结束时求值。程序清单6.10用这个表达式递增count 的值，更新计数。完整的for语句还包括后面的简单语句或复合语句。for圆括号中的表达式也叫做控制表达式，它们都是完整表达式，所以每个表达式的副作用（如，递增变量）都发生在对下一个表达式求值之前

1.可以使用递减运算符来递减计数器

2.可以让计数器递增2、10等

3.可以用字符代替数字计数

4.还可以测试其他条件

5.可以让递增的量几何增长，而不是算术增长。

6.可以省略一个或多个表达式（但是不能省略分号），只要在循环中包含能结束循环的语句即可

7.第1个表达式不一定是给变量赋初值，也可以使用printf()。

小结：for语句
关键字：for
一般注解：
for语句使用3个表达式控制循环过程，分别用分号隔开。initialize表达式在执行for语句之前只执行一次；然后对test表达式求值，如果表达式为真（或非零），执行循环一次；接着对update表达式求值，并再次检查test表达式。for语句是一种入口条件循环，即在执行循环之前就决定了是否执行循环。因此，for循环可能一次都不执行。statement部分可以是一条简单语句或复合语句。
形式：
for ( initialize; test; update )
statement
在test为假或0之前，重复执行statement部分。
示例：
for (n = 0; n < 10 ; n++)
printf(" %d %d\n", n, 2 * n + 1);

6.6 其他赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=

并非一定要使用这些组合形式的赋值运算符。但是，它们让代码更紧凑，而且与一般形式相比，组合形式的赋值运算符生成的机器代码更高效。

6.7 逗号运算符

逗号运算符有两个其他性质。首先，它保证了被它分隔的表达式从左往右求值（换言之，逗号是一个序列点，所以逗号左侧项的所有副作用都在程序执行逗号右侧项之前发生）

整个逗号表达式的值是右侧项的值

小结：新的运算符
赋值运算符：
下面的运算符用右侧的值，根据指定的操作更新左侧的变量：
+=  把右侧的值加到左侧的变量上
-=  从左侧的变量中减去右侧的值
*=  把左侧的变量乘以右侧的值
/=  把左侧的变量除以右侧的值
%=  左侧变量除以右侧值得到的余数
示例：
rabbits *= 1.6;与rabbits = rabbits * 1.6;相同
这些组合赋值运算符与普通赋值运算符的优先级相同，都比算术运算符的优先级低。因此，
contents *= old_rate + 1.2;
最终的效果与下面的语句相同：
contents = contents * (old_rate + 1.2);
逗号运算符：
逗号运算符把两个表达式连接成一个表达式，并保证最左边的表达式最先求值。逗号运算符通常在for循环头的表达式中用于包含更多的信息。整个逗号表达式的值是逗号右侧表达式的值。
示例：
for (step = 2, fargo = 0; fargo < 1000; step *= 2)
fargo += step;

6.8 出口条件循环：do while

while循环和for循环都是入口条件循环，即在循环的每次迭代之前检查测试条件，所以有可能根本不执行循环体中的内容

出口条件循环（exit-condition loop），即在循环的每次迭代之后检查测试条件，这保证了至少执行循环体中的内容一次。这种循环被称为 do while循环

do
statement
while ( expression );
statement可以是一条简单语句或复合语句。注意，do while循环以分号结尾

小结：do while语句
关键字：do while
一般注解：
do while 语句创建一个循环，在 expression 为假或 0 之前重复执行循环体中的内容。do while语句是一种出口条件循环，即在执行完循环体后才根据测试条件决定是否再次执行循环。因此，该循环至少必须执行一次。statement部分可是一条简单语句或复合语句。
形式：
do
statement
while ( expression );
在test为假或0之前，重复执行statement部分。
示例：
do
scanf("%d", &number);
while (number != 20);

6.9 如何选择循环

要让for循环看起来像while循环，可以省略第1个和第3个表达式。例如：
for ( ; test ; )
与下面的while效果相同：
while ( test )

要让while循环看起来像for循环，可以在while循环的前面初始化变量，并在while循环体中包含更新语句。例如：
初始化;
while ( 测试 )
{
其他语句
更新语句
}
与下面的for循环效果相同：
for ( 初始化 ;测试 ; 更新 )
其他语句

当循环涉及初始化和更新变量时，用for循环比较合适，而在其他情况下用while循环更好

对于涉及索引计数的循环，用for循环更适合

6.10 嵌套循环

嵌套循环（nested loop）指在一个循环内包含另一个循环。嵌套循环常用于按行和列显示数据，也就是说，一个循环处理一行中的所有列，另一个循环处理所有的行

6.10.1 程序分析

6.10.2 嵌套变式

6.11 数组简介

数组（array）是按顺序储存的一系列类型相同的值

用于识别数组元素的数字被称为下标（subscript）、索引（indice）或偏移量（offset）。下标必须是整数，而且要从0开始计数

可以通过外层循环控制内层循环，在每次外层循环迭代时内层循环完成不同的任务

遵循模块化（modularity）的原则。模块化隐含的思想是：应该把程序划分为一些独立的单元，每个单元执行一个任务。这样做提高了程序的可读性。也许更重要的是，模块化使程序的不同部分彼此独立，方便后续更新或修改程序。在掌握如何使用函数后，可以把每个执行任务的单元放进函数中，提高程序的模块化。

6.12 使用函数返回值的循环示例

6.12.1 程序分析

6.12.2 使用带返回值的函数

6.13 关键概念

6.14 本章小结

本章的主题是程序控制。C语言为实现结构化的程序提供了许多工具。while语句和for语句提供了入口条件循环。for语句特别适用于需要初始化和更新的循环。使用逗号运算符可以在for循环中初始化和更新多个变量。有些场合也需要使用出口条件循环，C为此提供了do while语句。
典型的while循环设计的伪代码如下：
获得初值
while (值满足测试条件)
{
处理该值
获取下一个值
}
for循环也可以完成相同的任务：
for (获得初值; 值满足测试条件; 获得下一个值)
处理该值
这些循环都使用测试条件来判断是否继续执行下一次迭代。一般而言，如果对测试表达式求值为非0，则继续执行循环；否则，结束循环。通常，测试条件都是关系表达式（由关系运算符和表达式构成）。表达式的关系为真，则表达式的值为1；如果关系为假，则表达式的值为0。C99新增了_Bool类型，该类型的变量只能储存1或0，分别表示真或假。
除了关系运算符，本章还介绍了其他的组合赋值运算符，如+=或*=。这些运算符通过对其左侧运算对象执行算术运算来修改它的值。
接下来还简单地介绍了数组。声明数组时，方括号中的值指明了该数组的元素个数。数组的第 1 个元素编号为0，第2个元素编号为1，以此类推。例如，以下声明：
double hippos[20];
创建了一个有20个元素的数组hippos，其元素从hippos[0]～hippos[19]。利用循环可以很方便地操控数组的下标。
最后，本章演示了如何编写和使用带返回值的函数。