18-利用for的灵活性

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6.5.1　利用 `for` 的灵活性

虽然 for 循环看上去和FORTRAN的 DO 循环、Pascal的 FOR 循环、BASIC的 FOR...NEXT 循环类似，但是 for 循环比这些循环灵活。这些灵活性源于如何使用 for 循环中的3个表达式。以前面程序示例中的 for 循环为例，第1个表达式给计数器赋初值，第2个表达式表示计数器的范围，第3个表达式递增计数器。这样使用 for 循环确实很像其他语言的循环。除此之外， for 循环还有其他9种用法。

可以使用递减运算符来递减计数器：

/* for_down.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int secs;
     for (secs = 5; secs > 0; secs--)
          printf("%d seconds!\n", secs);
     printf("We have ignition!\n");
     return 0;
}

该程序输出如下：

5 seconds!
4 seconds!
3 seconds!
2 seconds!
1 seconds!
We have ignition!

可以让计数器递增2、10等：

/* for_13s.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int n; // 从2开始，每次递增13
     for (n = 2; n < 60; n = n + 13)
          printf("%d \n", n);
     return 0;
}

每次循环 n 递增 13 ，程序的输出如下：

可以用字符代替数字计数：

/* for_char.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     char ch;
     for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
          printf("The ASCII value for %c is %d.\n", ch, ch);
     return 0;
}

该程序假定系统用ASCII码表示字符。由于篇幅有限，省略了大部分输出：

The ASCII value for a is 97.
The ASCII value for b is 98.
...
The ASCII value for x is 120.
The ASCII value for y is 121.
The ASCII value for z is 122.

该程序能正常运行是因为字符在内部是以整数形式存储的，因此该循环实际上仍是用整数来计数。

除了测试迭代次数外，还可以测试其他条件。在for_cube程序中，可以把：

for (num = 1; num <= 6; num++)

替换成：

for (num = 1; num*num*num <= 216; num++)

如果与控制循环次数相比，你更关心限制立方的大小，就可以使用这样的测试条件。

可以让递增的量几何增长，而不是算术增长。也就是说，每次都乘上而不是加上一个固定的量：

/* for_geo.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     double debt;
     for (debt = 100.0; debt < 150.0; debt = debt * 1.1)
          printf("Your debt is now $%.2f.\n", debt);
     return 0;
}

该程序中，每次循环都把 debt 乘以 1.1 ，即 debt 的值每次都增加 10% ，其输出如下：

Your debt is now $100.00.
Your debt is now $110.00.
Your debt is now $121.00.
Your debt is now $133.10.
Your debt is now $146.41.

第3个表达式可以使用任意合法的表达式。无论是什么表达式，每次迭代都会更新该表达式的值。

/* for_wild.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int x;
     int y = 55;
     for (x = 1; y <= 75; y = (++x * 5) + 50)
          printf("%10d %10d\n", x, y);
     return 0;
}

该循环打印 x 的值和表达式 ++x * 5 + 50 的值，程序的输出如下：

1           55
2           60
3           65
4           70
5           75

注意，测试涉及 y ，而不是 x 。 for 循环中的3个表达式可以是不同的变量（注意，虽然该例可以正常运行，但是编程风格不太好。如果不在更新部分加入代数计算，程序会更加清楚）。

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。

/* for_none.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int ans, n;
     ans = 2;
     for (n = 3; ans <= 25;)
          ans = ans * n;
     printf("n = %d; ans = %d.\n", n, ans);
     return 0;
}

该程序的输出如下：

n = 3; ans = 54.

该循环保持 n 的值为 3 。变量 ans 开始的值为 2 ，然后递增到 6 和 18 ，最终是 54 （ 18 比 25 小，所以 for 循环进入下一次迭代， 18 乘以 3 得 54 ）。顺带一提，省略第2个表达式被视为真，所以下面的循环会一直运行：

for (; ; )
     printf("I want some action\n");

第1个表达式不一定是给变量赋初值，也可以使用 printf() 。记住，在执行循环的其他部分之前，只对第1个表达式求值一次或执行一次。

/* for_show.c */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
     int num = 0;
     for (printf("Keep entering numbers!\n"); num != 6;)
          scanf("%d", &num);
     printf("That's the one I want!\n");
     return 0;
}

该程序打印第1行的句子一次，在用户输入 6 之前不断接受数字：

Keep entering numbers!
3
5
8
6
That's the one I want!

循环体中的行为可以改变循环头中的表达式。例如，假设创建了下面的循环：

for (n = 1; n < 10000; n = n + delta)

如果程序经过几次迭代后发现 delta 太小或太大，循环中的 if 语句（详见第7章）可以改变 delta 的大小。在交互式程序中，用户可以在循环运行时才改变 delta 的值。这样做也有危险的一面，例如，把 delta 设置为 0 就没用了。

总而言之，可以自己决定如何使用 for 循环头中的表达式，这使得在执行固定次数的循环外，还可以做更多的事情。接下来，我们将简要讨论一些运算符，使 for 循环更加有用。

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);

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