for的用法詳解，C語言for迴圈完全攻略

for 迴圈語句的一般形式為：

for (表示式1; 表示式2; 表示式3)
{
        語句;
}

首先要強調兩點：
1) 表示式1、表示式2和表示式3之間是用分號;隔開的，千萬不要寫成逗號。

2) for(表示式1；表示式2；表示式3)的後面千萬不要加分號，很多新手都會犯這種錯誤——會情不自禁地在後面加分號。

因為 for 迴圈只能控制到其後的一條語句，而在C語言中分號也是一個語句——空語句。所以如果在後面加個分號，那麼 for 迴圈就只能控制到這個分號，下面大括號裡面的語句就不屬於 for 迴圈了。

下面來看看它的執行過程：

1. 求解表示式1。
2. 求解表示式2。若其值為真，則執行 for 語句中指定的內嵌語句，然後執行第3步；若表示式2值為假，則結束回圈，轉到第5步。
3. 求解表示式3。
4. 轉回上面第2步繼續執行。
5. 迴圈結束，執行 for 語句下面的語句。

從這個執行過程中可以看出，“表示式1”只執行一次，迴圈是在“表示式2”“表示式3”和“內嵌語句”之間進行的。

for語句最簡單的形式是：

for (迴圈變數賦初值; 迴圈條件; 迴圈變數增值)
{
    語句;
}

下面給大家寫一個程式，求 1+2+3+4+…+100 的總和。

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i;
    int sum = 0;  //sum的英文意思是“總和”
    for (i=1; i<=100; ++i)  //++是自加的意思, ++i相當於i = i + 1
    {
        sum = sum + i;  /*等價於sum += i;但是不建議這麼寫, 因為sum = sum + i看起來更清楚、更舒服*/
    }
    printf("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

輸出結果是：
sum = 5050

這個程式的功能是實現求 1+2+3+4+…+100 的和，如果不用迴圈，加一次就要一條語句，加 100 次就要 100 條語句。這裡是從 1 加到 100，要是從 1 加到 10000 那就要 10000 條語句。但有了回圈就很方便了，你想加到多少就加到多少，只要改一個引數就可以了。所以迴圈很重要。

下面按照執行過程看看上面這個程式是怎樣執行的。

1) 首先定義一個迴圈變數 i。定義的時候可以不給它賦初值，在 for 迴圈裡面再給它賦初值也行。但前面說過，最好在定義變數的時候就對它進行初始化，如果值不確定就初始化為 0。所以程式中也可以在定義 i 的時候就給它賦初值，那麼 for 迴圈裡的“表示式1”就可以省略了，但分號不可以省略。

這樣的話，執行的時候就跳過第1步，直接進入第2步，其他的不變。所以程式也可以像下面這樣寫：

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i = 1;
    int sum = 0;
    for (; i<=100; ++i)
    {
        sum = sum + i;
    }
    printf("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

當然表示式1加上也行，大不了再重新賦一次值。

2) 然後定義一個用來存放“和”的變數 sum，並給它賦初值 0，然後進入 for 迴圈：

1. 首先求解表示式1，即給變數i賦初值，i=1;表示式1隻執行這一次，下面都不會再執行了。
2. 然後求解表示式2，若 1<=100 成立，則執行 for 迴圈中的內嵌語句，即 sum=0+1。
3. 然後執行第3步，變數 i 自加 1，即變數 i 由 1 變為 2。
4. 然後再求解表示式2，2<=100 成立，則執行 for 迴圈中的內嵌語句，sum=0+1+2。
5. 然後再執行第3步，變數 i 自加 1，即變數 i 由 2 變為 3。
6. 然後再求解表示式2，即 3<=100 成立，則執行 for 迴圈中的內嵌語句，sum=0+1+2+3。
7. ……

就這樣一直迴圈下去，直到 ++i 等於 100 的時候，求解表示式2，即 100<=100 成立，則執行 for 迴圈中的內嵌語句，sum=0+1+2+3+…+100。

然後再執行第3步，變數 i 自加 1，即變數 i 由 100 變為 101。然後再求解表示式2，即 101<=100 不成立，則結束回圈，執行 for 迴圈下面的語句即 printf。

以上就是這個程式的執行過程。關於 for 語句的程式碼規範化問題，有兩點要再跟大家強調一下：
1）if、else、for、while、do 都只能控制到其後的一條語句，如果要控制多條語句必須加大括號{}。但基於程式碼規範化，if、else、for、while、do 後面的執行語句不論有多少行，就算只有一行也要加{}。

2) 像 if、for、while 等關鍵字之後應留一個空格再跟左括號(，以突出關鍵字。

此外上面的程式還有一個知識點要跟大家說一下：從功能上講，for(i=1; i<=100;++i)完全可以寫成for(i=1; i<101; ++i)，而且建議大家盡量使用這種寫法。也就是說，迴圈語句的迴圈條件盡量寫成半開半閉的，不管是 for 迴圈還是 while 迴圈。

for(i=1; i<101; ++i)實際上是 1≤i<101，是半開半閉的；而for(i=1; i<=100; ++i)實際上是 1≤i≤100，是全閉的。那麼為什麼建議使用半開半閉的呢？因為如果寫成 i<=100 的話，那麼每次判斷的時候都要判斷兩次，即 i<100 和 i==100，而寫成 i<101 的話每次只需要判斷一次。

也許有人說：程式在執行 i<=100 的時候不是將它轉換成 i<100||i==100 嗎？這樣由“短路或”的知識可知，如果前面的為真那麼後面的不就不會執行了嗎？這樣不也是判斷一次嗎？不是這樣的，系統是不會將 i<=100 轉換成 i<100||i==100 的，每次判斷的時候 i<100 和 i==100 都要判斷。

但是寫成半開半閉也有一個問題，就是會影響對程式碼的理解。有時候寫成全閉的區間理解起來才順暢，而寫成半開半閉反而不易理解，比如<=右邊是變數或表示式的時候。這時候要以可讀性為第一要素，即哪種好理解就使用哪種。現在 CPU 速度那麼快，也不在乎那點效率。所以前面說“盡量”，沒有要求一定要那樣寫。

下面再給大家寫一個程式，求 1 到 100 之間所有奇數的和。

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i;
    int sum = 0 ;
    for (i=1; i<100; i+=2)  //i+=2;等價於i = i + 2;
    {
        sum = sum + i;
    }
    printf("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

輸出結果是：
sum = 2500

關於自增和自減

一直以來，++ 和 –– 語法浪費了太多人的時間。說句實在話，++ 和 –– 在C語言中根本就不重要，除了表達簡練外，真的沒有什麼其他好處了。

簡單地說：++i 和 i++ 在單獨使用時，都表示 i=i+1；––i 和 i–– 在單獨使用時，都表示 i=i–1。

而 a=++i 就相當於 i=i+1，a=i；a=i++ 就相當於 a=i，i=i+1。
同理，a=––i 就相當於 i=i–1，a=i；a=i–– 就相當於 a=i，i=i–1。

如果實在搞不明白 ++ 和 –– 是怎麼回事，那也不是什麼天塌下來的事情。因為a=++i;完全可以寫成i++; a=i;。而a=i++;也完全可以寫成a=i; i++;。而且，這也是一種很好的程式風格。

作為一個優秀的程式設計師，在你的程式中就不應該體現出 ++i 和 i++ 的區別，要麼都用 ++i，要麼都用 i++，不要一會兒用 ++i 一會兒用 i++。

對於自增和自減還有一點需要強調的是：只有“變數”才能進行自增和自減！你認為 3++ 等於多少？C語言中沒有這種寫法，常數是不能進行自增和自減的。

for迴圈練習

1) 求 1! + 2! + 3! + ... + n!

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int n = 0;
    int i = 0;
    int m = 1;
    int sum=0;
    printf("請輸入n的值:");
    scanf("%d", &n);
    for (i=1; i<=n; ++i)
    {
        m = m * i;
        sum = sum +m;
    }
    printf ("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

這個程式雖然短，但邏輯性很強，演算法很好，所以建議讀者記住。因為邏輯性強，所以只看是很難明白的，自己在紙上試一下，將自己當成計算機一步步地計算就明白了。

假如 n=4：

1. 當 i=1 時，m=1，sum=1。
2. 當 i=2 時，m=1×2，sum=1+1×2。
3. 當 i=3 時，m=1×2×3，sum=1+1×2+1×2×3。
4. 當 i=4 時，m=1×2×3×4，sum=1+1×2+1×2×3+1×2×3×4。

看出規律來了嗎？m 的值是一直往下乘，乘以 i 之前 m 的值是（i–1）的階乘，乘以 i 之後 m 的值就是 i 的階乘了。這樣 i 迴圈到多少，m*i 就立刻將這個數的階乘計算出來，然後加到 sum 中。

2) for 和 if 的巢狀使用。求 1 到 100 之間所有能被 3 整除的數之和。

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i;
    int sum = 0;
    for (i=3; i<100; ++i)
    {
        if (0 == i%3)
        {
            sum = sum +i;
        }
    }
    printf("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

輸出結果是：
sum = 1683

大家想想如果不用 if，這個程式能不能寫出來？當然能，能被 3 整除的數肯定是 3 的倍數，只要 i 每次自加 3 就行了。我們將這個程式寫一下：

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i;
    int sum = 0;
    for (i=3; i<100; i+=3)
    {
        sum = sum +i;
    }
    printf("sum = %dn", sum);
    return 0;
}

因為 ++i 每次只加 1，而 i+=3 每次加 3，所以這種寫法與第一種寫法比較起來計算機少執行很多步，所以執行起來更快。由此可知，完成相同的功能，演算法不一樣則效果就不一樣。對計算機而言當然是執行得越快越好。

3) 編寫程式，輸出 1~1000 之間所有的完全平方數。

# include <stdio.h>
# include <math.h>  //要用sqrt()
int main(void)
{
    int i;  //迴圈變數
    int x;  //儲存每個數的二次方根
    for (i=1; i<1000; ++i)
    {
        x = sqrt(i);  /*如果i不是完全平方數, 那麼sqrt(i)肯定是小數, 而i是int型, 所以x是sqrt(i)取整後的值, 這樣x*x肯定不等於i*/
        if (x*x == i)
        {
            printf("%dt", i);  // t是跳到下一個Tab位置
        }
    }
    printf("n");
    return 0;
}

輸出結果是：

1       4       9       16      25      36      49      64      81    100
121     144     169     196     225     256     289     324     361   400
441     484     529     576     625     676     729     784     841   900
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其實這個程式還有更簡單的演算法，不需要使用 sqrt()。下面將這個程式也寫下來：

# include <stdio.h>
int main(void)
{
    int i;  //迴圈變數
    for (i=1; i*i<1000; ++i)
    {
        printf("%dt", i * i);  // t是跳到下一個Tab位置
    }
    printf("n");
    return 0;
}

輸出結果是：

1       4       9       16      25      36      49      64      81    100
121     144     169     196     225     256     289     324     361   400
441     484     529     576     625     676     729     784     841   900
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