while

while 是“先判断、后执行”的循环语句。每次迭代前都会先对条件表达式求值，条件为零则立即结束循环。

1. 语法与执行模型

while (condition) {
    statement;
}

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

condition 需要是标量表达式。只要求值结果非零，循环体就会继续执行。由于判断发生在循环体之前，while 适合“可能一次都不执行”的场景。

2. 典型示例

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int n = 5;
    int fact = 1;

    while (n > 1) {
        fact *= n;
        n--;
    }

    printf("%d\n", fact);
    return 0;
}

可能的输出（示例）：

bash

<输出与输入或平台相关，请以实际运行为准>

这段代码每轮把当前 n 累乘到 fact，再递减 n。当 n 下降到 1 时条件不再成立，循环结束。

3. 易错点

while 的终止条件必须与循环体中的状态更新配套。若条件依赖的对象从不改变，就会形成无限循环。若确实需要无限循环，建议显式写 while (1) 并在循环体中通过 break 给出退出路径。

4. 读取驱动循环

while 还适合“每轮先尝试读取，再决定是否继续”的结构。关键是把判断条件写成“本轮读取是否成功”，而不是先假设成功再进入循环。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x;
    long long sum = 0;

    while (scanf("%d", &x) == 1) {
        sum += x;
    }

    printf("%lld\n", sum);
    return 0;
}

可能的输出（示例）：

bash

<输出与输入或平台相关，请以实际运行为准>

这种写法把输入边界直接写进循环条件，结束条件清楚，也便于处理异常输入。

5. 与 for 的改写关系

很多计数型 while 都可以改写为 for。两者在语义上可等价，但强调点不同：while 强调条件持续成立，for 强调循环控制对象。

/* while 版本 */
int i = 0;
while (i < 10) {
    work(i);
    ++i;
}

/* for 版本 */
for (int j = 0; j < 10; ++j) {
    work(j);
}

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

选择哪一种，关键看哪种更能直接表达你的控制意图。

6. 维护循环不变式

while 循环是否可靠，关键在于每轮都维持同一组不变条件。例如“索引始终在合法范围内”“累计值始终对应已处理输入”。把不变式写清楚后，continue、break、错误分支都更容易检查是否破坏约束，这比单纯关注循环写法本身更重要。

习题

1. 输入 n，使用循环计算并输出斐波那契数列的第 n 项。