4.5 循环结构
循环结构存在于我们生活的每一个角落，小到钟表的走动，大到星辰转换。C++语言为了高效处理代码，也会使用大量的循环结构。C++语言提供的循环结构包括for循环语句、while循环语句及do-while循环语句。本节将详细讲解相关内容。
4.5.1 for循环语句
for循环语句也称for语句。for语句由初始条件、判断条件、迭代条件及循环体四部分组成，其语法形式如下。
❑ 初始条件：用于确定循环的起始数据的值。例如，从1数到5，起始条件就是值为1。
❑ 判断条件：用于确定结束循环的条件。例如，从1数到5，如果已经数到5，则结束数数字游戏。
❑ 迭代条件：用于改变循环条件的值，该条件会不断变化，推动循环进行。例如，数了1以后加1，这样就能数2。迭代条件规定每次数值的增加量。
❑ 循环体：用于指定具体的循环内容。例如，每天去上课学习是一个循环结构，学习的具体内容就是循环体。
for循环语句中的三个条件都可以由一个或多个表达式组成。如果使用多个表达式，则需要使用逗号运算符进行分隔，形式如下。
for循环语句从初始条件开始，根据判断条件的值进行选择。如果判断条件的值为真，进入循环体，执行循环体中的语句，然后进入迭代条件进行迭代，此时循环完成1次。紧接着进入第2次循环，重复第一次循环的逻辑顺序。如果判断条件的值为假，则停止循环，直接跳出整个for语句范围。for语句流程图如图4.10所示。
图4.10 for语句流程图
【示例4-9】下面使用for语句输出4行星号。
程序运行结果如下。
从运行结果中可以看出，循环体被重复执行了4次。
for循环语句中的初始条件与迭代条件可以省略，使用空语句替代，只保留判断条件，其语法形式如下。
这里的省略并不是真正的省略，而是将这两个条件放在其他地方进行编写。
【示例4-10】在for语句中省略初始条件与迭代条件。
程序运行结果如下。
从运行结果中可以看出，当初始条件与迭代条件放在其他位置时并不会影响运行结果。
4.5.2 while循环语句
while循环语句是指当条件成立时，执行指定语句，简单理解为先判断后执行。其语法形式如下。
while循环语句的判断条件可以为关系表达式或逻辑表达式，其作用是控制循环的次数。
注意：while循环语句和for循环语句的简化写法十分类似。
while循环语句在每一次循环时都需要做一次判断，如果结果为假，则跳出循环；如果结果为真，则进入循环，流程图如图4.11所示。
图4.11 while循环语句流程图
【示例4-11】下面计算10以内所有数的和。
程序运行结果如下。
从运行结果中可以看出，表达式i〈=10用于控制循环次数。i的值在每次循环后都会加1，当大于10之后跳出循环。
4.5.3 do-while循环语句
do-while循环语句是指先执行后判断，只要条件为真就一直重复执行循环体，直到条件为假。do-while循环语句是while循环语句的一种变化形式，其语法形式如下。
判断条件可以是关系表达式（隐式关系表达式）或逻辑表达式，判断条件不可以省略。一定要注意while判断条件后的分号，这个分号代表do-while循环语句的结束。do-while循环语句流程图如图4.12所示。
图4.12 do-while循环语句流程图
注意：do-while循环语句与while循环语句的主要区别是，do-while循环语句的循环体至少被执行一次，而while循环语句先判断条件，有可能一次也不执行。
【示例4-12】下面使用do-while循环语句输出10以内的数字。
程序运行结果如下。
代码while （i 〈 10）；中，i是小于10而不是小于等于10。这是因为如果是小于等于10，则会循环11次而不是10次。
4.5.4 多重循环嵌套使用
多重循环嵌套使用是指将多种循环结构嵌套使用，最常见的就是九九乘法表的输出。
【示例4-13】输出九九乘法表。
程序运行结果如下。
在代码中内层的for循环用于输出每行的内容，外层for循环用于控制换行和每行输出几个等式。通过内、外层的for循环搭配，实现了九九乘法表的输出。