C语言程序设计：循环结构的概述

# 1. C语言基础回顾

## 1.1 C语言概述

C语言是一种通用的高级编程语言，由贝尔实验室的Dennis Ritchie在20世纪70年代设计。它是一种结构化语言，允许程序员通过一系列的指令来控制计算机，实现对硬件的操作。C语言的设计目标是提供一种能以简易方式编译成机器语言的编程语言，同时仍保持着高级语言的特性。因此，C语言通常被称为"高级的汇编语言"。

C语言的特点包括：可移植性强，语句数量少，结构化语言，功能丰富，效率高。它是许多编程语言的基础，例如C++、Java、JavaScript等。

// 示例：C语言程序的结构
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

**代码解释：**
- `#include <stdio.h>`: 包含标准输入输出库，以便使用`printf`函数。
- `int main() {...}`: 主函数，程序从这里开始执行。
- `printf("Hello, World!\n");`: 调用`printf`函数输出"Hello, World!"。
- `return 0;`: 返回值0表示程序正常执行结束。

**代码总结：**
这是一个简单的C语言程序，通过`printf`函数输出"Hello, World!"，并通过`return 0`语句结束程序。

**结果说明：**
编译并运行该程序将会在控制台打印出"Hello, World!"。

## 1.2 数据类型和变量

C语言提供了丰富的数据类型（如整型、浮点型、字符型等）以及变量定义和使用的方法。变量是程序中用于存储数据的载体，每个变量都有特定的数据类型和内存位置。

// 示例：变量定义和赋值
#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 25;
    float weight = 65.5;
    char gender = 'M';
    printf("age: %d, weight: %.1f, gender: %c\n", age, weight, gender);
    return 0;
}

**代码解释：**
- `int age = 25;`、`float weight = 65.5;`、`char gender = 'M';`: 分别定义了整型变量`age`、浮点型变量`weight`和字符型变量`gender`，并初始化其值。
- `printf("age: %d, weight: %.1f, gender: %c\n", age, weight, gender);`: 使用`printf`函数输出变量的值，其中`%d`、`%.1f`和`%c`是格式占位符，分别对应整型、浮点型和字符型变量。

**代码总结：**
这段代码演示了如何定义不同类型的变量，并使用`printf`函数输出变量的值。

**结果说明：**
编译并运行该程序将会在控制台打印出"age: 25, weight: 65.5, gender: M"。

## 1.3 运算符和表达式

C语言提供了丰富的运算符（如算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等）以及表达式的编写方式。通过运算符和表达式，可以进行各种计算操作。

// 示例：算术运算和逻辑运算
#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10, b = 20;
    int sum = a + b;
    int product = a * b;
    int is_equal = (a == b);
    printf("sum: %d, product: %d, is_equal: %d\n", sum, product, is_equal);
    return 0;
}

**代码解释：**
- `int a = 10, b = 20;`、`int sum = a + b;`、`int product = a * b;`: 定义了两个整型变量`a`和`b`，并进行了加法和乘法运算。
- `int is_equal = (a == b);`: 使用关系运算符判断`a`是否等于`b`，将结果赋值给`is_equal`变量。
- `printf("sum: %d, product: %d, is_equal: %d\n", sum, product, is_equal);`: 使用`printf`函数输出运算结果。

**代码总结：**
这段代码演示了算术运算和逻辑运算的基本语法及使用方法。

**结果说明：**
编译并运行该程序将会在控制台打印出"sum: 30, product: 200, is_equal: 0"。

# 2. 循环结构的基本概念

### 2.1 什么是循环结构

循环结构是一种程序设计中经常使用的结构，它允许程序重复执行一段代码，直到满足特定条件为止。循环结构的核心思想是通过判断条件的真假来决定是否继续执行循环体内的代码。

### 2.2 循环结构的作用和需求

循环结构的作用在于解决需要重复执行相同或相似任务的情况。例如，当处理大量数据时，我们可能需要对每个数据执行相同的操作，这时候就可以使用循环结构来简化代码和提高效率。

### 2.3 循环结构的语法格式

在C语言中，常见的循环结构包括`while`循环、`do-while`循环和`for`循环。它们的语法格式如下：

#### 2.3.1 while循环

while (条件) {
    // 循环体代码
}

- `条件`是一个表达式，当它的值为真（非零）时，循环体内的代码会被执行，否则循环结束。

#### 2.3.2 do-while循环

do {
    // 循环体