第五部分编程语言基础——C语言

第四章循环结构程序设计

while · do-while · for · break · continue · 嵌套循环

计算机应用类专业综合知识理论

📋 考纲解读

📝 考试内容

结构化程序的设计方法，for 语句、while 语句编程方法。

考点解读

近三年考点、题型、分值列表

考点	题型	2021年	2022年	2023年
while 循环	程序分析结果题、程序设计题	10 分	10 分	5 分
do-while 循环	程序分析结果题	5 分	—	5 分
for 循环	程序分析结果题、程序填空题、程序设计题	—	5 分	5 分
利用循环设计算法	综合应用题、程序填空题、程序改错题、程序设计题	50 分	40 分	40 分
循环的嵌套	综合应用题、程序分析结果题、程序填空题	5 分	15 分	25 分

⭐ 高频考点

当型循环与直到型循环、循环控制变量、利用循环设计算法。

🎯 重难点分析

利用循环设计算法。

01

while 循环

真题回顾 · 知识点分析 · 代码解析

📝 真题回顾 — while 循环

2022 年真题程序分析结果题

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main (void) {
    unsigned int V = 7;
    int num = 0;
    
    while(V) {
        V &= (V - 1);
        num++;
    }
    
    printf("num=%d", num);
}

📌 答案

num = 3

💡 解析

在这段代码中，V 被初始化为整数 7。

在 while 循环中，V &= (V-1) 的操作是用来清除 V 的最低位的 1。每次执行这个操作，V 都会将最低位的 1 变为 0，并且计数器 num 会自增 1。当 V 的所有位都变成了 0 时，循环停止。

执行过程：

• 初始时，V = 7 = 00000111（二进制）

• 第1次：V &= (V-1) → V = 00000110，num = 1

• 第2次：V &= (V-1) → V = 00000100，num = 2

• 第3次：V &= (V-1) → V = 00000000，num = 3

• 循环结束，最终输出 num = 3

💡 技巧：V & (V-1) 可用来统计二进制中 1 的个数！

📚 知识点分析 — 循环语句

(1) while 循环

while 循环会在指定条件为真（非零）时重复执行代码块，直到条件为假（零）。

📖 基本语法

while (condition) {
    // 循环内要执行的代码
}

⚠️ 注意

while 循环是「当型」循环——先判断条件，条件为真才执行循环体。如果一开始条件就为假，循环体一次也不会执行。

(2) do-while 循环

do-while 循环会先执行一次代码块，然后在指定条件为真时重复执行，直到条件为假。

📖 基本语法

do {
    // 循环内要执行的代码
} while (condition);

⚠️ 注意

do-while 循环是「直到型」循环——先执行一次循环体，再判断条件。循环体至少执行一次！末尾的分号 ; 不能省略。

02

for 循环与控制语句

for · break · continue · 嵌套循环

🔄 知识点分析 — for 循环

(3) for 循环

for 循环在指定条件为真时重复执行代码块，通常用于在已知循环次数的情况下进行循环。

📖 基本语法

for (initialization; condition; increment) {
    // 循环内要执行的代码
}

initialization（初始化）：设置循环控制变量的初始值，只执行一次
condition（条件）：循环的判断条件，为真则继续循环
increment（增量）：每次循环结束后更新循环变量

(4) break 语句

可以使用 break 语句在循环内部提前结束循环，并跳出循环。当某个条件满足时，可以使用 break 语句立即跳出循环。

for(int i = 1; i <= 10; i++) {
    if(i == 5) {
        break;  // 当 i=5 时跳出循环
    }
    printf("%d ", i);
}
// 输出：1 2 3 4

(5) continue 语句

可以使用 continue 语句跳过当前循环迭代中剩余的代码，直接进入下一次循环迭代。

for(int i = 1; i <= 5; i++) {
    if(i == 3) {
        continue;  // 跳过 i=3 的这次循环
    }
    printf("%d ", i);
}
// 输出：1 2 4 5

🔁 知识点分析 — 嵌套循环

(6) 嵌套循环

C 语言允许在一个循环内嵌套另一个循环，形成多层循环结构。

📌 执行规则

在嵌套循环中，内层循环的每次迭代都会完整执行一遍，直到内层循环结束后再执行外层循环的下一次迭代。

// 打印九九乘法表（外层循环控制行，内层循环控制列）
for(int i = 1; i <= 9; i++) {      // 外层循环：9行
    for(int j = 1; j <= i; j++) {  // 内层循环：每行i个式子
        printf("%d×%d=%-3d", j, i, i*j);
    }
    printf("\n");
}

💡 理解技巧

外层循环走一步，内层循环走一圈。外层循环执行 m 次，内层循环执行 n 次，总循环次数 = m × n。

三种循环比较

循环类型	执行顺序	适用场景	最少执行次数
while	先判断，后执行	条件控制，次数不定	0 次
do-while	先执行，后判断	至少执行一次	1 次
for	先判断，后执行	已知循环次数	0 次

03

巩固提高

练习题 · 独立思考 · 查看答案

✏️ 巩固提高 — 第 1 题

练习题 1

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main (void) {
    int i, s = 1;
    
    while(i <= 10)
        s += i += 2;
    
    printf("%d", s);
}

📌 答案

结果不确定（变量 i 未初始化）

💡 解析

这道题的关键在于：变量 i 只声明了但没有初始化！

在 C 语言中，局部变量如果不初始化，其值是不确定的（垃圾值）。因此 while 循环的条件判断结果是不可预测的。

如果假设 i 的初始值为 0（仅作分析参考），则执行过程如下：

• i=0：s += 0+2 → s=1+2=3，i=2

• i=2：s += 2+2 → s=3+4=7，i=4

• i=4：s += 4+2 → s=7+6=13，i=6

• i=6：s += 6+2 → s=13+8=21，i=8

• i=8：s += 8+2 → s=21+10=31，i=10

• i=10：s += 10+2 → s=31+12=43，i=12 → 退出循环

⚠️ 重要提醒：使用变量前一定要初始化！这是考试中常见的陷阱。

✏️ 巩固提高 — 第 2 题

练习题 2

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main() {
    int i = 10, s = 2;
    
    while(i < 15) {
        s *= i;
        i += 2;
    }
    
    printf("%d", s);
}

📌 答案

3360

💡 解析

初始值：i = 10，s = 2

循环执行过程：

• 第1次：i=10 < 15 → s = 2 × 10 = 20，i = 12

• 第2次：i=12 < 15 → s = 20 × 12 = 240，i = 14

• 第3次：i=14 < 15 → s = 240 × 14 = 3360，i = 16

• 第4次：i=16 >= 15 → 循环结束

最终 s = 2 × 10 × 12 × 14 = 3360

💡 注意：i 每次增加 2，所以 i 的取值为 10、12、14，共执行 3 次循环。

✏️ 巩固提高 — 第 3 题

练习题 3

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main() {
    int i, s = 1;
    
    for(i = 1; i < 10; i++);
    
    s += i++;
    
    printf("%d", s);
}

📌 答案

11

💡 解析

这道题有一个经典陷阱：注意 for 循环后面的分号！

for(i=1; i<10; i++); 末尾有一个分号 ;，这意味着 for 循环的循环体是一个空语句！

执行过程：

1. for 循环空转：i 从 1 增加到 9，当 i=10 时退出循环

2. 退出循环时，i = 10

3. 执行 s += i++：

• 先用 i 的当前值（10）参与运算：s = 1 + 10 = 11

• 然后 i 再自增 1（i++ 是后置自增）：i = 11

⚠️ 陷阱：for 后面的分号会让循环体变成空语句！考试中经常出现这种陷阱题，一定要仔细看！

✏️ 巩固提高 — 第 4 题

练习题 4

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main() {
    int i = 10, s = 0;
    
    while(i-- > 5)
        s += 2;
    
    printf("%d", s);
}

📌 答案

10

💡 解析

关键点：i-- 是后置自减——先使用 i 的当前值进行比较，然后 i 再减 1。

循环执行过程：

• 第1次：i=10，判断 10>5 → 真，s=0+2=2，i 变为 9

• 第2次：i=9，判断 9>5 → 真，s=2+2=4，i 变为 8

• 第3次：i=8，判断 8>5 → 真，s=4+2=6，i 变为 7

• 第4次：i=7，判断 7>5 → 真，s=6+2=8，i 变为 6

• 第5次：i=6，判断 6>5 → 真，s=8+2=10，i 变为 5

• 第6次：i=5，判断 5>5 → 假，i 变为 4，循环结束

最终 s = 2 × 5 = 10

💡 记忆口诀：后置自增/自减——「先用后变」；前置自增/自减——「先变后用」。

✏️ 巩固提高 — 第 5 题

练习题 5

下列程序的运行结果是 ________________。

#include<stdio.h>

int main() {
    int i = 0;
    char a[] = "abccsdaw";
    
    for(; i < 4; i++)
        a[i]++;
    
    printf("%s", a);
}

📌 答案

bcddsdaw

💡 解析

这道题考察字符数组与循环的结合。a[i]++ 表示将数组第 i 个字符的 ASCII 码值加 1。

初始数组：a = "abccsdaw"

a[0]='a', a[1]='b', a[2]='c', a[3]='c', a[4]='s', a[5]='d', a[6]='a', a[7]='w'

循环修改前4个字符（i=0到3）：

• i=0：a[0]++ → 'a' + 1 = 'b'

• i=1：a[1]++ → 'b' + 1 = 'c'

• i=2：a[2]++ → 'c' + 1 = 'd'

• i=3：a[3]++ → 'c' + 1 = 'd'

• i=4：4 < 4 不成立，循环结束

修改后数组：a[0]='b', a[1]='c', a[2]='d', a[3]='d', 其余不变

最终输出：bcddsdaw

💡 注意：for 循环的初始化部分为空（for(; i<4; i++)），因为 i 已经在外面初始化了。这是合法的写法。

本章小结

循环结构程序设计

while / do-while / for 三种循环语句
break 跳出循环，continue 跳过本次迭代
嵌套循环：外层一步，内层走一圈
注意变量初始化、空循环体等常见陷阱

多练习 · 多思考 · 熟能生巧

第四章 循环结构程序设计

📋 考纲解读

考点解读

近三年考点、题型、分值列表

while 循环

📝 真题回顾 — while 循环

📌 答案

💡 解析

📚 知识点分析 — 循环语句

(1) while 循环

(2) do-while 循环

for 循环与控制语句

🔄 知识点分析 — for 循环

(3) for 循环

(4) break 语句

(5) continue 语句

🔁 知识点分析 — 嵌套循环

(6) 嵌套循环

三种循环比较

巩固提高

✏️ 巩固提高 — 第 1 题

📌 答案

💡 解析

✏️ 巩固提高 — 第 2 题

📌 答案

💡 解析

✏️ 巩固提高 — 第 3 题

📌 答案

💡 解析

✏️ 巩固提高 — 第 4 题

📌 答案

💡 解析

✏️ 巩固提高 — 第 5 题

📌 答案

💡 解析

循环结构程序设计

第四章循环结构程序设计