Циклы с условиями

Иногда заранее нельзя предсказать, какое количество раз должен выполниться цикл. Но при этом известно некоторое условие, когда цикл должен остановиться. Например:

Давайте напишем заготовку для нашей игры.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int control;
  int value = 0;
  printf("Enter command: ");
  scanf("%d", &control);
  
  if(control == 1){
    value = 1 + rand()%6;
    printf("Result: %d\n", value);
  }

  return 0;
}

Тут-то мы и сталкиваемся с проблемой. Понятно, что заранее узнать, когда игра закончится невозможно. А значит использовать цикл for напрямую не получится. Одним из выходов из подобной ситуации является использование других циклических конструкций. Например, цикла while.

Цикл с предусловием while

while (условие)
  оператор;

Работает эта конструкция следующим образом:

1. Программа встречает ключевое слово while, значит дальше идёт циклическая конструкция;
2. Проверяется условие. Вычисляется логическое выражение, записанное в скобках;
3. Если значение условия ИСТИНА, то выполняется тело цикла. Переходим к пункту 2;
4. Если значение условия ЛОЖЬ, то цикл завершается. Управление передаётся на оператор, следующий за телом цикла.

Под оператором понимается один оператор. Если нужно выполнить в цикле несколько команд, то необходимо использовать составной оператор {}.

Давайте перепишем нашу программу с использованием данного цикла.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int control;
  int value = 0;

  printf("Enter command: ");
  scanf("%d", &control);
  while(control != 0){
    switch(control){
      case 1:
        value = 1 + rand()%6;
        printf("Result: %d\n", value);
        break;
      default: 
        printf("Error! Try again...\n");
        break;
    } 
    printf("Enter command: ");
    scanf("%d", &control);
  }

  printf("Good bye!\n");
  return 0;
}

Опишем словами алгоритм работы данной программы:

1. Выводим меню пользователя и предложение ввести команду;
2. Считываем код команды в переменную control;
3. Запускаем цикл while. Проверяем условие;
4. Если пользователь ввёл 0, то условие выполнения цикла принимает значение ЛОЖЬ. Тело цикла не выполняется. Управление передаётся на следующий за циклом оператор. Выводится строка Good bye!. Программа завершается;
   1. Оператор выбора:
      1. Если пользователь ввёл 1, то генерируем случайное число от 1 до 6 и выводим его на экран. Выходим из оператора выбора;
      2. Если пользователь ввёл что-то иное, выводим сообщение об ошибке. Выходим из оператора выбора.
   2. Выводим пользователю предложение ввести новую команду;
   3. Считываем код команды в переменную control;
   4. Возвращаемся к проверке условия. Пункт 3.

Цикл while называют циклом с предусловием, т.к. прежде, чем выполнить тело цикла, проверяется условие. Это значит, например, что возможна такая ситуация, что тело цикла не выполнится вообще ни один раз. Другое название цикла while – цикла ПОКА. Дословный перевод с английского. Это название отображает саму суть цикла.

Цикл с постусловием do-while

И последняя, третья циклическая конструкция – цикл do-while.

Данный цикл отличается от цикла while тем, что условие проверяется не перед выполнением тела цикла, а после выполнения тела цикла. Это значит, что тело цикла do-while выполнится хотя бы один раз обязательно.

Синтаксис данной циклической конструкции таков:

do 
  оператор;
while (условие);

Работает эта конструкция следующим образом:

1. Программа встречает ключевое слово do. Значит перед ней цикл do-while;
2. Выполняется тело цикла;
3. Проверяется условие;
4. Если условие ИСТИНА,то снова выполняется тело цикла;
5. Если условие ЛОЖЬ, то работа циклической конструкции прекращается. Программы выполняет оператор, следующий за циклом do-while.

Давайте перепишем нашу программу с использованием данного типа циклической конструкции.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void) {   
  srand(time(NULL));

  printf("###########  Devil\'s bones   ###########\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   Commands:                          #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("#   1 - new game                       #\n");
  printf("#   0 - exit                           #\n");
  printf("#                                      #\n");
  printf("########################################\n\n");
  
  int ch_control;
  int value = 0;

  do {
    printf("Input command: ");
    scanf("%d", &ch_control);

    switch(ch_control){
      case 0: break;
      case 1:
        value = 1 + rand()%6;
        printf("Result: %d\n", value);
        break;
      default: 
        printf("Error! Try again...\n");
        break;
    }
  }while(ch_control != 0);

  printf("Good bye!\n");
  return 0;
}

В общем-то очень похоже на предыдущий код. Правда, пришлось немножко поменять оператор выбора: добавить туда ветку case 0:. Иначе из-за того, что проверка производится после выполнения тела цикла, программа работала некорректно. При вводе нуля появлялось сообщение об ошибке. В прошлой программе (с циклом while) подобной ситуации быть не могло, т.к. равенство нулю проверялось в условии цикла. При вводе нуля условие стало бы ложью, а значит цикл завершился бы и тело цикла не выполнилось.