C++ while循环 - L10 进阶概念

📚 什么是while循环？

while循环的作用

while循环让代码在条件为真时重复执行，适合不确定循环次数的场景。

✅ 实现重复执行
✅ 条件为真时继续循环
✅ 适合不确定次数的循环
⚠️ 注意避免死循环

基本语法结构

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 1;
    
    // while循环：当i<=5时重复执行
    while (i <= 5) {
        cout << "第" << i << "次循环" << endl;
        i++;  // 重要：更新循环变量
    }
    
    cout << "循环结束" << endl;
    
    return 0;
}

💡 语法要点：
• while 后面跟着圆括号和条件
• 条件为真（true）时执行循环体
• 循环体内必须更新循环变量
• 否则会导致死循环！

⚙️ 循环的执行流程

while循环的工作原理

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int count = 0;
    
    cout << "开始循环..." << endl;
    
    while (count < 3) {
        cout << "循环次数：" << count << endl;
        count++;  // 每次循环count加1
    }
    
    cout << "循环结束，count = " << count << endl;
    
    return 0;
}

💡 执行步骤：
1. 检查条件（count < 3）
2. 如果为真，执行循环体
3. 执行count++
4. 回到步骤1重新检查条件
5. 如果为假，跳出循环

🎮 互动实验：循环模拟器

设置循环次数，观察while循环的执行过程

循环次数：

输入循环次数后点击"模拟执行"...

🛠️ 常见应用场景

累加求和

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n, sum = 0, i = 1;
    
    cout << "请输入n：";
    cin >> n;
    
    // 计算1+2+3+...+n
    while (i <= n) {
        sum += i;  // sum = sum + i
        i++;
    }
    
    cout << "1到" << n << "的和为：" << sum << endl;
    
    return 0;
}

用户输入验证

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int score;
    
    cout << "请输入成绩（0-100）：";
    cin >> score;
    
    // 如果输入无效，持续要求重新输入
    while (score < 0 || score > 100) {
        cout << "输入无效！请重新输入：";
        cin >> score;
    }
    
    cout << "有效成绩：" << score << endl;
    
    return 0;
}

💡 应用技巧：
• 用于数据验证，确保输入合法
• 用于重试机制，直到成功为止
• 用于游戏循环，直到游戏结束
• 用于文件读取，直到文件末尾

🎯 累加计算器

输入数字n，计算1到n的累加和

n =

输入数字后点击"计算"...

🚀 避免死循环

死循环示例与解决

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // ❌ 错误示例：忘记更新循环变量
    // int i = 1;
    // while (i <= 5) {
    //     cout << i << endl;
    //     // 忘记写 i++，导致死循环！
    // }
    
    // ✅ 正确示例：记得更新循环变量
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        cout << i << endl;
        i++;  // 重要：更新循环变量
    }
    
    // ✅ 另一种写法：在循环体内更新
    int j = 10;
    while (j > 0) {
        cout << j << " ";
        j--;  // 递减
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

⚠️ 死循环的原因：
• 忘记更新循环变量
• 更新方向错误（应该递增却递减）
• 条件永远为真（如 while(true)）
• 浮点数精度问题导致条件不满足

✅ 预防措施：
• 确保循环变量会改变
• 检查更新方向是否正确
• 设置最大循环次数作为保护

break和continue在while中

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 0;
    
    cout << "使用break提前退出：" << endl;
    while (i < 10) {
        i++;
        if (i == 5) {
            break;  // 当i=5时跳出循环
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    
    i = 0;
    cout << "\n使用continue跳过本次：" << endl;
    while (i < 10) {
        i++;
        if (i % 2 == 0) {
            continue;  // 跳过偶数
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

📝 实战练习

📝 小练习：循环理解

以下代码的输出是什么？

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 3) {
        cout << i << " ";
        i += 2;
    }
    return 0;
}

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💻 编程挑战

题目：使用while循环计算n的阶乘（n! = 1×2×3×...×n）。

n =

输入数字后点击"生成代码"...