C++ while 与 do-while 循环：重复控制流完全掌握

C++ while 与 do-while 循环完全指南

深度解析 while 与 do-while 循环：语法、流程图、实战示例、无限循环陷阱与 for/while 选型指南。

循环是高效编程基石：避免代码重复。选择正确循环类型关乎代码可读性与可维护性。

C++ 三大循环：

for 循环 —— 迭代次数已知时首选
while 循环 —— 条件为真持续执行
do...while 循环 —— 至少执行一次再判断条件

for 循环已在前文讲解，本文聚焦 while 与 do...while。

while 循环

语法：

while (condition) {
    // 循环体
}

执行流程：

先判断 condition
true → 执行循环体
体执行完 → 重新判断
false → 退出循环

关系/逻辑运算符详见 C++ 关系与逻辑运算符。

while 循环流程图

示例 1：打印 1 到 5

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 1;
    while (i <= 5) {
        cout << i << " ";
        ++i;
    }
    return 0;
}

输出

1 2 3 4 5

逐步执行表：

迭代	变量	i <= 5	动作
1	`i=1`	true	打印 1，i→2
2	`i=2`	true	打印 2，i→3
3	`i=3`	true	打印 3，i→4
4	`i=4`	true	打印 4，i→5
5	`i=5`	true	打印 5，i→6
6	`i=6`	false	循环终止

示例 2：累加非负整数（负数终止）

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int number, sum = 0;
    cout << "Enter a number: ";
    cin >> number;

    while (number >= 0) {
        sum += number;
        cout << "Enter a number: ";
        cin >> number;
    }
    cout << "\nThe sum is " << sum << endl;
    return 0;
}

输出

Enter a number: 6
Enter a number: 12
Enter a number: 7
Enter a number: 0
Enter a number: -2
The sum is 25

持续读取非负数累加，负数结束循环。

do...while 循环

关键差异：先执行循环体，后判断条件，保证至少执行一次。

语法：

do {
    // 循环体
} while (condition);

执行流程：

执行循环体
判断 condition
true → 重复
false → 退出

do...while 流程图

示例 3：打印 1 到 5

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 1;
    do {
        cout << i << " ";
        ++i;
    } while (i <= 5);
    return 0;
}

输出

1 2 3 4 5

执行步骤：

迭代	变量	i <= 5	动作
初始	`i=1`	未检查	打印 1，i→2
1	`i=2`	true	打印 2，i→3
2	`i=3`	true	打印 3，i→4
3	`i=4`	true	打印 4，i→5
4	`i=5`	true	打印 5，i→6
5	`i=6`	false	循环终止

示例 4：累加非负整数（do-while 版）

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int number = 0, sum = 0;
    do {
        sum += number;
        cout << "Enter a number: ";
        cin >> number;
    } while (number >= 0);
    cout << "\nThe sum is " << sum << endl;
    return 0;
}

输出 1

Enter a number: 6
Enter a number: 12
Enter a number: 7
Enter a number: 0
Enter a number: -2
The sum is 25

输出 2（首次输入负数）

Enter a number: -6
The sum is 0.

首次输入负数时，循环仍执行一次（加了初始值 0），然后退出。

无限循环

条件永不为假导致的无限循环：

// 无限 while
while (true) { /* ... */ }

// 无限 do-while
int count = 1;
do { /* ... */ } while (count == 1);

有意无限循环用于服务器/事件循环；无意则是逻辑 Bug，会耗尽资源直到程序被杀。

`for` vs `while` 选型指南

场景	推荐循环	理由
迭代次数编译期/运行期初始已知	`for`	三段式集中管理初始化/条件/更新，意图最清晰
次数依赖运行时动态条件（用户输入、文件读取、网络响应）	`while`	条件检查在前，语义匹配“满足条件才执行”
循环体必须至少执行一次（菜单交互、首次读取后处理）	`do...while`	后置条件保证首次执行
范围遍历（数组、STL 容器）	范围-based `for`	零索引管理，防越界，现代 C++ 首选