在編程中，我們經常需要重複執行某段代碼。比如打印1到100的數字，或者計算1到100的和。如果手動重複寫代碼，不僅繁瑣還容易出錯，這時候就需要循環結構來幫忙。C++提供了兩種常用的循環：while循環和for循環。本文將重點講解while循環，包括它的用法、與for循環的區別，以及實際應用場景。
一、爲什麼需要循環？¶
假設我們要打印1到10的數字，如果不用循環，代碼會是這樣：
cout << 1 << endl;
cout << 2 << endl;
cout << 3 << endl;
// ... 一直寫到10
這樣顯然很麻煩，而且如果要打印1到1000，代碼會更長。循環的作用就是重複執行一段代碼，直到滿足某個條件才停止。
二、while循環的基本語法¶
while循環的核心邏輯是：先判斷條件，如果條件成立，就執行循環體（大括號內的代碼），執行完後再次判斷條件，直到條件不成立爲止。
語法格式：
while (條件表達式) {
// 循環體：要重複執行的代碼
}
示例1：打印1到10¶
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int i = 1; // 初始化計數器
while (i <= 10) { // 條件：i是否小於等於10
cout << "第" << i << "次循環：數字是" << i << endl;
i++; // 更新計數器（關鍵！否則會一直滿足條件，變成死循環）
}
return 0;
}
執行過程拆解：¶
- 初始化：
i = 1，表示從數字1開始。 - 判斷條件：檢查
i <= 10是否成立。第一次i=1，條件成立，執行循環體。 - 執行循環體：打印
i的值，然後i自增1（i=2）。 - 重複判斷：此時
i=2，條件2 <= 10成立，再次執行循環體，直到i=11時，條件11 <= 10不成立，循環結束。
示例2：計算1到10的和¶
int main() {
int sum = 0; // 總和初始化爲0
int i = 1;
while (i <= 10) {
sum += i; // 等價於 sum = sum + i
i++;
}
cout << "1到10的和是：" << sum << endl; // 輸出55
return 0;
}
三、while循環的關鍵：避免死循環¶
while循環的最大“陷阱”是死循環——條件永遠成立，導致循環體永遠執行。
錯誤示例（忘記更新i）：
int i = 1;
while (i <= 10) { // 條件永遠成立（i不會變化）
cout << i << endl;
// 沒有i++，i永遠是1，循環無法結束！
}
修正：在循環體中必須有能讓條件變爲“假”的操作（比如i++）。
四、while循環 vs for循環：誰更適合？¶
| 對比項 | while循環 | for循環 |
|---|---|---|
| 語法結構 | while(條件) | for(初始化; 條件; 更新) |
| 適用場景 | 條件持續變化（次數不確定） | 已知循環次數（次數確定） |
| 典型場景 | 用戶輸入驗證（直到輸入正確）、處理文件（直到文件結束） | 遍歷數組（已知元素數量）、循環固定次數（如1-100） |
示例：用戶輸入驗證（用while更合適）¶
如果要讓用戶輸入一個1-100的數字，直到輸入正確才停止：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int num;
cout << "請輸入1-100的數字：";
cin >> num;
// while循環：條件“num是否在1-100之間”，直到用戶輸入正確
while (num < 1 || num > 100) {
cout << "輸入錯誤！請重新輸入：";
cin >> num; // 更新用戶輸入的數字
}
cout << "輸入正確！數字是：" << num << endl;
return 0;
}
這裏while循環的條件（num是否在1-100之間）無法確定循環次數，只能用while來持續檢查。
示例：遍歷數組（用for更合適）¶
如果要打印數組的所有元素（已知數組長度），用for循環更簡潔：
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int len = 5;
for (int i = 0; i < len; i++) {
cout << arr[i] << endl;
}
for循環的初始化、條件判斷、更新變量可以在一行完成，適合固定次數的場景。
五、while循環的實際應用場景¶
1. 處理不確定次數的任務¶
比如讀取用戶輸入的多個數字，直到用戶輸入“-1”結束：
int n;
cout << "請輸入數字（輸入-1結束）：";
cin >> n;
while (n != -1) {
cout << "你輸入的是：" << n << endl;
cout << "繼續輸入（-1結束）：";
cin >> n;
}
cout << "程序結束！" << endl;
2. 重複執行直到條件滿足¶
比如猜數字遊戲，直到猜對爲止：
int secret = 42;
int guess;
while (true) { // 死循環，直到猜對才break
cout << "猜一個數字：";
cin >> guess;
if (guess == secret) {
cout << "猜對了！" << endl;
break; // 跳出循環
} else if (guess > secret) {
cout << "太大了！" << endl;
} else {
cout << "太小了！" << endl;
}
}
這裏while(true)表示“無限循環”，但通過break主動退出，這也是while循環的靈活應用。
六、總結¶
- while循環：適合條件不確定、需要持續檢查的場景（如用戶輸入、文件讀取），語法是
while(條件) { 循環體; }。 - for循環：適合已知循環次數的場景（如遍歷數組、固定次數操作），語法更緊湊。
- 核心區別：
while先判斷條件再執行，for的初始化、條件、更新可合併寫，按需選擇。
記住：無論用哪種循環，一定要確保條件能最終變爲“假”，避免死循環！多練習簡單示例（如打印數字、計算和），就能快速掌握~