《明解C语言入门篇》读书笔记四

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第四章：程序的循环控制

第一节：do语句

do语句

复合语句（程序块）中的声明

读取一定范围内的值

逻辑非运算符 · 德摩根定律

德摩根定律

求多个整数的和及平均值

复合赋值运算符

后置递增运算符和后置递减运算符

练习4-1

练习4-2

第二节：while语句

while语句

用递减运算符简化程序代码

数据递增

限定次数的循环操作

字符常量和putchar()函数

do语句和while语句

前置递增运算符和前置递减运算符

do语句的显示

逆向显示整数值

练习4-3

练习4-4

练习4-5

练习4-6

练习4-7

练习4-8

练习4-9

练习4-10

练习4-11

练习4-12

第四章：程序的循环控制

第一节：do语句

📖读书笔记

• do语句

C语言中提供了三种循环语句，分别是do语句、while语句、for语句，每种都有自己的使用场景，下面使用do语句编写一个程序，来判断输入的数字是奇数还是偶数。

//输入一个整数，判断是奇数还是偶数
//这个代码在书中的代码基础上做了一点点修改，比如使用更加熟悉的printf()函数来输出
#include <stdio.h>
int main()
{int retry = 1, no = 0;//将retry初始化为1，是为了不与循环条件retry == 0冲突do{printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &no);if (no % 2) //这里用来判断奇数还是偶数printf("这个数字是奇数\n");elseprintf("这个数字是偶数\n");printf("想要重来一次吗（Yes输入0，NO输入其他整数）？\n");scanf("%d", &retry);} while (retry == 0); //如果retry结果为0，表示继续循环，这里相当于判断条件return 0;
}

上面代码的运行结果如下：

那么do-while循环的执行过程是怎样的呢？输出结果首先就让我们“输入一个整数”，可见并不是先判断循环条件（因为最开始retry为1，判断的条件为假），这就是do-while语句的特点，即无论循环条件是否为真，都会先执行一次循环，这次循环执行结束之后，再判断循环条件，如果为真就继续循环，为假就跳出循环。

上面的程序我们可以再次修改一下，写成更加符合我们习惯的代码。

//程序修改
int main()
{int num = 0;do{printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num % 2 == 1) //这里用来判断奇数还是偶数printf("这个数字是奇数\n");elseprintf("这个数字是偶数\n");printf("继续请输入1，退出请输入0\n");scanf("%d", &num);if (num == 0)break;} while (1); //将循环条件设置恒为真，此时需要搭配break语句跳出循环return 0;
}

• 复合语句（程序块）中的声明

在上面的代码中，no变量只在循环内部使用，应尽量声明在循环内部，这就是复合语句中的声明，但如果在循环外部声明，也没有什么问题。

• 读取一定范围内的值

下面代码应该是个“猜”拳游戏，只不过猜的不是谁赢，而是出了什么。

//“猜”拳游戏（有一定的更改）
//规定0代表石头，1代表剪刀，2代表布
int main()
{int hand = 0;do{printf("请出拳【0-石头、1-剪刀、2-布】\n");scanf("%d", &hand);} while (hand < 0 || hand > 2);//如果没有0、1、2这三个值其中之一，就继续循环//选择了正确的出拳//下面将书中的switch语句换成了if语句，原因是if语句更加清晰，而且使用频率也比switch高if (hand == 0)printf("石头\n");else if (hand == 1)printf("剪刀\n");else if (hand == 2)printf("布\n");return 0;
}

上面的程序中，通过do-while循环的循环条件，实现了读取[0, 2]范围内的整数值。

• 逻辑非运算符 · 德摩根定律

通过逻辑非运算符（!），就可以实现真变假，假变真，比如上面程序中的“hand < 0 || hand > 2”就可以改成“!(hand >= 0 && hand <= 2)”。

在C语言中，0表示假，一切非0表示真，所以!a的含义是：如果a为0（假），那么!a就是非0（真）；如果a为非0（真），那么!a就是0（假）。

• 德摩根定律

下面两个表达式称为德摩根定律：

1. (x && y) == !(!x || !y)，即用x && y做判断条件，与!(!x || !y)做判断条件相同。
2. (x || y) == !(!x && !y)，这两个表达式就是通过逻辑非运算符联系在一起的。

• 求多个整数的和及平均值

不停的输入整数，显示其和及其平均值，代码如下：

//不停的输入整数，显示其和及其平均值（稍加修改）
int main()
{int num = 0, sum = 0, count = 0;//num表示输入的整数，sum是和，count是数字个数float avg = 0.0;//avg是平均值do{printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);sum += num;//求和count++;//统计个数avg = (float)sum / count;//求平均值，由于sum是整形，所以要强转成浮点型之后计算printf("和为%d，平均值为%f\n", sum, avg);//%f用来输出浮点数printf("继续请输入1，退出请输入0\n");scanf("%d", &num);//这里借用了num变量来判断是否继续执行循环if (num == 0)break;} while (1);return 0;
}

• 复合赋值运算符

复合赋值运算符有：+=（加等）、-=（减等）、*=（乘等）、/=（除等）、%=（取模等）、&=（按位与等）、|=（按位或等）、^=（按位异或等）、<<=（左移等）、>>=（右移等）。

这些运算符相当于简写，比如“a += b”和“a = a + b”是一样的，都是将a+b的值再赋给a。

• 后置递增运算符和后置递减运算符

如果是++，表示递增运算符，--表示递减运算符。如果写在变量或表达式后面，就是后置递增或递减，写在前面就是前置递增或递减。

a++;//后置++
a--;//后置--
++a;//前置++
--a;//前置--

对于后置++或--，由于运算符在后面，所以运算顺序是先赋值，再++或--；如果是前置++或--，则恰好相反。当然，如果没有赋值这一操作，前置和后置++或--其实没什么区别。

a = (b++);//先把b的值给a，之后b的值加1，此时a的值是b，b的值是b+1
a = (--b);//先让b减1，之后把b-1的值给a，此时a的值是b-1，b的值也是b-1//这里需要注意的是，++和--运算符是能够改变b本身的值的，这与+和-运算符不同
a = b + 1;//a的值是b+1，b的值不变

📝课后习题

• 练习4-1

将下面代码改成可以输入、显示任意次。

int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num == 0)printf("该整数为0\n");else if (num > 0)printf("该整数为正数\n");elseprintf("该整数为负数\n");return 0;
}

✏️解答：

//练习4-1
int main()
{int num = 0;do{printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num == 0)printf("该整数为0\n");else if (num > 0)printf("该整数为正数\n");elseprintf("该整数为负数\n");printf("继续请输入1，退出请输入0\n");scanf("%d", &num);if (num == 0)break;} while (1);return 0;
}

• 练习4-2

编写一段程序，像下面一样读取两个数的值，然后计算出它们之间所有整数的和。

请输入两个整数

整数 a：37

整数 b：28

大于等于28，小于等于37的所有整数的和是325

✏️解答：

//练习4-2
#include <stdlib.h>
int main()
{do{//由于每一次循环，都需要将sum和count置为0，所以不如放在循环内部声明int a = 0, b = 0, sum = 0, count = 0;//sum求和，count记录a和b之间的个数printf("请输入两个整数\n");scanf("%d %d", &a, &b);//这样写的话，scanf()函数可以读取两个值，中间用空格分隔//由于不知道a和b的大小关系，所以使用到绝对值函数abs()，需要包含头文件<stdlib.h>count = abs(a - b) - 1;//计算a和b之间的数字个数（不包括a和b）//这里使用while循环求和do {sum += ((a < b ? a : b) + count);count--;} while (count > 0);sum += (a + b);//加上端点值//这样打印是考虑到a和b的大小关系printf("大于等于%d，小于等于%d的所有整数的和是%d\n", (a < b ? a : b), (a > b ? a : b), sum);printf("继续请输入1，退出请输入0\n");scanf("%d", &a);//借用a变量判断是否继续循环if (a == 0)break;//这里需要注意的是，借用的变量不能乱借，要借能够重新赋值的变量，不然会造成结果出错} while (1);return 0;
}

注意，上面的代码在计算count变量时，如果不想使用abs()函数，可以这样写：

count = ((a > b ? a : b) - (a < b ? a : b)) - 1;

第二节：while语句

• while语句

while语句再循环结构中使用的频率很高，它几乎与do-while语句相同，只不过要先判断循环条件的真假，再进行循环，而do-while循环至少执行一次循环，其他地方二者都是一样的。

下面看一个程序，从输入的整数开始倒数到0。

//从输入的整数开始倒数到0（有修改）
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个正整数\n");scanf("%d", &num);while (num >= 0)printf("%d ", num--);//先打印num的值，之后--return 0;
}

• 用递减运算符简化程序代码

这个简化后的版本就是我上面写的代码，也就是用“printf("%d ", num--)”代替“printf("%d ", num)和num--”。

• 数据递增

编写一个程序，使其从0开始递增（减）到输入的整数。

//从0开始递增（减）到输入的整数（有修改）
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);int i = num;if (num > 0){while (i >= 0)printf("%d ", num - (i--));}else if (num < 0){while (i <= 0)printf("%d ", num - (i++));}elseprintf("%d ", num);return 0;
}

• 限定次数的循环操作

这个早就接触过了，也就像上面循环条件中的“i >= 0”这样，通过i的改变，导致循环次数的改变，比如i如果是10，该循环就执行11次。这个循环条件可以是变量、常量、表达式、函数调用等。

• 字符常量和putchar()函数

用英文单引号括起来的字符称为字符常量（只能括一个字符），比如'a'、'?'、'&'等。用英文双引号括起来的称为字符串（无论个数多少），比如""（空字符串）、" "（空格字符串）、"abc"等。

putchar()函数是用来显示一个字符的，也可以使用printf()函数替换。

//putchar()函数
int main()
{char a = '@';putchar('?');putchar(a);printf("%c\n", '?');//%c用来打印字符printf("%c\n", a);return 0;
}

可以看出，putchar()函数也没有换行，个人认为printf()函数更好用一些。

• do语句和while语句

关于两者的对比，上面已经说过了，这里不再重复了。

• 前置递增运算符和前置递减运算符

上面讲后置的时候已经说过了。

• do语句的显示

作者说do-while语句和while语句中都含有while，因此有时很难区分，其实当我们看见do的时候，找到它下面的花括号（{}），之后花括号后面的第一个while就是do-while语句中的while。不好区分很大原因是代码写的凌乱（记住一点，do-while循环和while循环一样，如果循环内部只有一行代码，可以不写{}，但是那样就不好区分，因此我都是无论do-while循环内部有多少代码，都写上{}加以区分）。

• 逆向显示整数值

下面看这个程序，输入一个非负整数，进行逆向显示，比如输入1963，输出结果为3691。

//逆向显示整数值
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个正整数\n");scanf("%d", &num);while (num > 0){printf("%d", num % 10);//通过模10操作，拿到num的最后一位num /= 10;//去掉num的最后一位}//模拟输出结果，假设输入1963//第一次循环：num == 1963, num % 10 == 3（此时输出3）, num / 10 == 196//第二次循环：num == 196, num % 10 == 6（此时输出6）, num / 10 == 19//第三次循环：num == 19, num % 10 == 9（此时输出9）, num / 10 == 1//第四次循环：num == 1, num % 10 == 1（此时输出1）, num / 10 == 0, 退出循环return 0;
}

我们可以通过模10再除等10的操作，拿到一个数字的每一位（从个位开始）。

📝课后习题

• 练习4-3

对第二节while语句中第一个代码（从输入的整数开始倒数到0）进行修改，当输入的值为负数的时候不执行换行操作。

注意：由于我对代码进行了一些修改，所以当输入负数时，结果不进入循环，程序直接结束。因此不如将练习4-3改为输入负数时，从该负数开始输出到0。

✏️解答：

//练习4-3
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num > 0){while (num >= 0)printf("%d ", num--);}else if (num < 0){while (num <= 0)printf("%d ", num++);}elseprintf("%d ", num);return 0;
}

• 练习4-4

对练习4-3的代码进行修改，使其递（增）减到1。

✏️解答：

将while循环中的“num >= 0”和“num <= 0”改成“num >= 1”和“num <= 1”即可。

• 练习4-5

对“从0开始递增（减）到输入的整数”的程序进行修改，使其从1（-1）开始递增（减）。

✏️解答：

//练习4-5
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);int i = num;if (num > 0){while (i > 0)printf("%d ", num - (i--) + 1);}else if (num < 0){while (i < 0)printf("%d ", num - (i++) - 1);}elseprintf("%d ", num);return 0;
}

• 练习4-6

编写一个程序，像下面这样按照升序显示出小于输入值的所有正偶数。

请输入一个整数：19

2 4 6 8 10 12 14 16 18

✏️解答：

//练习4-6
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);int i = num;while (num > 1)printf("%d ", i - (num -= 2));return 0;
}

• 练习4-7

编写一个程序，像下面这样显示出小于输入的整数的所有2的乘方。

请输入一个整数：19

2 4 8 16

✏️解答：

//练习4-7
int main()
{int num = 0, i = 1;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);while (num - (i * 2) > 0)printf("%d ", i *= 2);return 0;
}

• 练习4-8

编写一个程序，使得输入一个整数，连续显示出该整数个'*'，之后输出换行符，当输入的值小于1时，不输出换行符。

✏️解答：

//练习4-8
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num > 0){while (num--)printf("%c", '*');printf("\n");}return 0;
}

• 练习4-9

编写一个程序，像下面这样交替显示+和-，总个数等于所输入的整数值。另外，当输入0以下的整数时，什么也不显示。

正整数：13

+-+-+-+-+-+-+

✏️解答：

//练习4-9
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);if (num % 2 == 1){printf("+");num -= 1;}while (num > 0){printf("-+");num -= 2;}return 0;
}

• 练习4-10

编写一个程序，像下面这样连续显示*，总个数等于所输入的整数值，当输入0以下的整数时，什么也不显示。

正整数：3

*

*

*

✏️解答：

//练习4-10
int main()
{int num = 0;printf("请输入一个整数\n");scanf("%d", &num);while ((num--) > 0)printf("*\n");return 0;
}

• 练习4-11

对上面逆向显示整数值的代码进行修改，使其像下面这样，在显示输出结果的同时，显示输入的整数值。

请输入一个正整数：1963

1963的逆向显示的结果是3691。

✏️解答：

只需要在上面代码的while循环的上一行加上“printf("%d逆向显示的结果是", num);”即可。

• 练习4-12

编写一个程序，像下面这样，读取一个正整数，显示其位数。

请输入一个正整数：1963

1963的位数是4。

✏️解答：

注意到while循环的循环次数就是num的位数，所以只要再定义一个变量count用来记录循环次数即可。

//练习4-11
int main()
{int num = 0, count = 0;//count用来记录循环次数printf("请输入一个正整数\n");scanf("%d", &num);int i = num;//记录原来的数字while (num > 0){num /= 10;//由于不需要输出末位数，所以直接执行num/10即可count++;}printf("%d的位数是%d", i, count);return 0;
}

补充练习：

编写一个程序，输入一个整数，正向拿取到该整数的每一位，中间用空格分隔，比如：

请输入一个整数：1963。

输出结果：1 9 6 3。

✏️解答：

//补充练习
//由于没有学习数组和函数递归，因此采用下面的方法
#include <math.h>
int main()
{int num = 0, count = 0;//count记录循环次数，也就是num的位数printf("请输入一个正整数\n");scanf("%d", &num);int i = num;//统计num的位数while (i > 0){i /= 10;count++;}while (count)printf("%d ", (num / (int)pow(10, --count)) % 10);//pow(double x, double y)是C语言的库函数，用来计算x的y次幂，头文件为<math.h>//pow()函数的返回值是浮点型，所以强转为int类型//模拟输出结果：已知num == 1963, count == 4//第一次循环，pow() == 10^3，num / 1000 == 1，1 % 10 == 1，count变成3//第二次循环，pow() == 10^2，num / 100 == 19，19 % 10 == 9，count变成2//第三次循环，pow() == 10^1，num / 10 == 196，196 % 10 == 6，count变成1//第四次循环，pow() == 10^0，num / 1 == 1963，1963 % 10 == 3，count变成0，退出循环return 0;
}