while 循环

while 循环是 C 语言中最基本的迭代结构，先判断条件，条件为真时执行循环体。它适合循环次数不确定、由运行时条件控制的场景。while 循环的三大要素——初始化、条件判断、更新——需要程序员显式管理，任何一个环节出错都可能导致无限循环或循环不执行。

基本语法

while (表达式)
    语句

while (表达式) {
    语句1;
    语句2;
}

int i = 0;                  /* 初始化 */
while (i < 10) {            /* 条件判断 */
    printf("%d ", i);       /* 循环体 */
    i++;                    /* 更新 */
}
/* 输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 */

循环三大要素

一个完整的循环需要三个要素：

初始化：在进入循环前设置初始状态
条件：决定循环是否继续
更新：在每次迭代后修改状态

/* 读取直到文件结束 */
int c;                      /* 初始化 */
while ((c = getchar()) != EOF) {    /* 条件 */
    putchar(c);             /* 循环体 */
    /* 更新隐含在 getchar() 中 */
}

/* 计算阶乘 */
int n = 5;
int result = 1;             /* 初始化 */
int i = 1;

while (i <= n) {            /* 条件 */
    result *= i;            /* 循环体 */
    i++;                    /* 更新 */
}

printf("%d! = %d\n", n, result);   /* 5! = 120 */

循环可能一次都不执行

while 是前置条件判断，如果初始条件为假，循环体一次都不执行：

int i = 10;
while (i < 5) {             /* 条件立即为假 */
    printf("%d\n", i);      /* 这行永远不会执行 */
    i++;
}

这与 do-while 不同，后者至少执行一次。

无限循环

如果条件永远为真，循环不会结束：

/* 错误：忘记更新 */
int i = 0;
while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);
    /* 忘记 i++ */
}

/* 故意的无限循环 */
while (1) {
    /* 持续运行，直到内部 break */
    if (should_stop())
        break;
}

/* 更清晰的写法 */
for (;;) {                  /* 也是无限循环 */
    /* ... */
}

空循环体

循环体为空时，用分号或空花括号表示：

/* 消耗输入直到换行 */
while (getchar() != '\n')
    ;                       /* 空语句 */

/* 或 */
while (getchar() != '\n') {
    /* 空循环体 */
}

/* 查找字符串末尾 */
char *p = str;
while (*p != '\0')
    p++;                    /* 循环体只有 p++ */

嵌套循环

while 可以嵌套使用：

int i = 0;
while (i < 3) {
    int j = 0;
    while (j < 3) {
        printf("(%d,%d) ", i, j);
        j++;
    }
    printf("\n");
    i++;
}
/* 输出：
   (0,0) (0,1) (0,2)
   (1,0) (1,1) (1,2)
   (2,0) (2,1) (2,2)
*/

与 for 循环的等价转换

while 和 for 可以互相转换：

/* while */
int i = 0;
while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);
    i++;
}

/* 等价的 for */
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d\n", i);
}

一般规则：

已知循环次数 → for
未知循环次数，由条件控制 → while
至少执行一次 → do-while

常见错误

忘记初始化：

int i;                      /* 未初始化 */
while (i < 10) {            /* i 的值不确定！ */
    /* ... */
}

忘记更新：

int i = 0;
while (i < 10) {
    printf("%d\n", i);
    /* 忘记 i++ → 无限循环 */
}

条件错误：

int i = 0;
while (i = 10) {            /* 赋值！i 变为 10，表达式值为 10（真） */
    /* 无限循环 */
}

/* 正确 */
while (i == 10) { }

边界错误：

int i = 0;
while (i <= 10) {          /* 执行 11 次（0 到 10） */
    printf("%d\n", i);
    i++;
}

/* 如果只需要 10 次 */
while (i < 10) {            /* 执行 10 次（0 到 9） */
    /* ... */
}

最佳实践

始终初始化循环变量
确保循环条件最终会变为假
在循环体内更新循环变量
使用 for 处理已知次数的循环，while 处理条件控制的循环
循环体始终使用花括号
注意边界条件（< vs <=）