C# while 和 do...while 循环

在编程中，经常需要执行某个语句块若干次。一个可能的解决方案是直接将这些语句写出所需的次数。然而，重复的次数可能在编译时无法预知，或者可能非常大（例如 10000 次）。

解决此类问题的最佳方案是循环。循环在编程中用于重复执行某个语句块，直到满足某个条件为止。

在本文中，我们将学习如何在 C# 中使用 while 循环。

C# while 循环

while 关键字用于在 C# 中创建 while 循环。while 循环的语法如下：

while (test-expression)
{
	// body of while
}

while 循环如何工作？

1. C# while 循环包含一个 `test-expression`（测试表达式）。
2. 如果 `test-expression` 的求值结果为 `true`，
   1. 则执行 while 循环内的语句。
   2. 执行后，再次对 `test-expression` 进行求值。
3. 如果 `test-expression` 的求值结果为 `false`，则 while 循环终止。

while 循环流程图

示例 1：while 循环

using System;

namespace Loop
{
	class WhileLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			int i=1;
			while (i<=5)
			{
				Console.WriteLine("C# For Loop: Iteration {0}", i);
				i++;
			}
		}
	}
}

当我们运行程序时，输出将是：

C# For Loop: Iteration 1
C# For Loop: Iteration 2
C# For Loop: Iteration 3
C# For Loop: Iteration 4
C# For Loop: Iteration 5

最初，i 的值为 1。

当程序到达 while 循环语句时，

• 对测试表达式 `i <= 5` 进行求值。由于 i 为 1 且 `1 <= 5` 为 `true`，因此执行 while 循环体。此处，屏幕上会打印出带有 Iteration 1 的行，并且 i 的值增加 1，变为 2。
• 现在，再次对测试表达式 (`i <= 5`) 进行求值。这次表达式也返回 `true` (2 <= 5)，因此会打印该行，并且 i 的值现在增加到 3。
• 这种情况会一直持续，直到 i 变为 6。此时，测试表达式的求值结果将为 `false`，循环因此终止。

示例 2：使用 while 循环计算前 5 个自然数的和

using System;

namespace Loop
{
	class WhileLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			int i=1, sum=0;

			while (i<=5)
			{
				sum += i;
				i++;
			}
			Console.WriteLine("Sum = {0}", sum);
		}
	}
}

当我们运行程序时，输出将是：

Sum = 15

此程序计算前 5 个自然数的和。

• 最初，sum 的值初始化为 0。
• 在每次迭代中，sum 的值更新为 `sum + i`，并且 i 的值增加 1。
• 当 i 的值达到 6 时，测试表达式 `i <= 5` 将返回 false，循环终止。

让我们看看给定程序在每次迭代中会发生什么。

最初，i = 1，sum = 0

因此，sum 的最终值将是 15。

C# do...while 循环

do 和 while 关键字用于创建 do...while 循环。它与 while 循环相似，但它们之间有一个主要的区别。

在 while 循环中，在执行主体之前会检查条件。do...while 循环的情况则完全相反，即在执行主体之后才检查条件。

因此，do...while 循环的主体将至少执行一次，而不管测试表达式如何。

do...while 循环的语法如下：

do
{
	// body of do while loop
} while (test-expression);

do...while 循环如何工作？

1. 首先执行 do...while 循环的主体。
2. 然后对 `test-expression` 进行求值。
3. 如果 `test-expression` 为 `true`，则执行循环的主体。
4. 当 `test-expression` 为 `false` 时，do...while 循环终止。

do...while 循环流程图

示例 3：do...while 循环

using System;

namespace Loop
{
	class DoWhileLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			int i = 1, n = 5, product;

			do
			{
				product = n * i;
				Console.WriteLine("{0} * {1} = {2}", n, i, product);
				i++;
			} while (i <= 10);
		}
	}
}

当我们运行程序时，输出将是：

5 * 1 = 5
5 * 2 = 10
5 * 3 = 15
5 * 4 = 20
5 * 5 = 25
5 * 6 = 30
5 * 7 = 35
5 * 8 = 40
5 * 9 = 45
5 * 10 = 50

正如我们所见，上面的程序会打印出某个数字（5）的乘法表。

• 最初，i 的值为 1。然后，程序进入 do..while 循环的主体，而不检查任何条件（与 while 循环不同）。
• 在主体内部，计算 product 并将其打印在屏幕上。然后 i 的值增加到 2。
• 在执行完循环主体后，对测试表达式 `i <= 10` 进行求值。总共，do...while 循环将运行 10 次。
• 最后，当 i 的值为 11 时，测试表达式的求值结果为 `false`，因此循环终止。

无限 while 和 do...while 循环

如果 while 和 do...while 循环中的测试表达式永远不会对值为 `false`，则循环的主体将永远运行。这种循环称为无限循环。

例如

无限 while 循环

while (true)
{
	// body of while loop
}

无限 do...while 循环

do
{
	// body of while loop
} while (true);

当我们需要循环运行直到程序停止时，无限循环就很有用了。

例如，如果您的程序是动画，您将需要持续运行它，直到停止为止。在这种情况下，无限循环对于重复运行动画是必不可少的。