C# while 与 do while 循环：语法、输入循环与常见陷阱

只要条件保持为真，while 循环就会重复执行它的循环体。当你事先不知道需要迭代多少次时就用它：一直执行，直到余额达到目标、队列为空，或者输入读完为止。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        decimal savings = 1000m;
        decimal goal = 1500m;
        int years = 0;

        while (savings < goal)
        {
            savings += savings * 0.07m;
            years++;
            Console.WriteLine($"Year {years}: {savings:F2}");
        }

        Console.WriteLine($"Goal reached after {years} years");
    }
}

输出：

Year 1: 1070.00
Year 2: 1144.90
Year 3: 1225.04
Year 4: 1310.80
Year 5: 1402.55
Year 6: 1500.73
Goal reached after 6 years

条件会在每次迭代之前检查，包括第一次。如果 savings 一开始就已经达到目标，循环体就一次都不会执行，程序会打印“after 0 years”。循环依赖于循环体去改变条件读取的某个值；这里 savings 每年都在增长，直到 savings < goal 变为 false。

do while：至少执行一次

do while 循环把检查移到了末尾，所以循环体至少会执行一次：

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int attempts = 0;
        int code;

        do
        {
            attempts++;
            code = (attempts * 37) % 10;      // stand-in for a dice roll or a network call
            Console.WriteLine($"Attempt {attempts}: got {code}");
        }
        while (code != 1);

        Console.WriteLine($"Done after {attempts} attempts");
    }
}

输出：

Attempt 1: got 7
Attempt 2: got 4
Attempt 3: got 1
Done after 3 attempts

code 的第一个值只有在循环体执行过一次之后才存在，这正是适合用 do while 的场景。有两个语法细节经常让人出错：

• while (code != 1) 后面的分号是必需的。漏掉它会导致编译错误。
• 条件中用到的变量必须在 do 之前声明。在大括号内声明的变量，到条件执行时已经超出了作用域，所以 do { int code = ...; } while (code != 1); 无法编译。

同样的循环如果用 while 来写，要么在循环之前重复调用一次，要么设一个假的初始值来强制执行第一遍。do while 直接表达了“先试一次，再决定要不要再试”。

读取输入直到遇到哨兵值

逐行读取输入，直到遇到停止词或输入结束，是 while 循环的经典用法。没有更多输入时，Console.ReadLine() 会返回 null，所以两种情况都要检查：

// stdin: 12.50\n7\nabc\n30\ndone\n99
using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        decimal total = 0m;
        int count = 0;
        string line;

        while ((line = Console.ReadLine()) != null && line != "done")
        {
            decimal amount;
            if (!decimal.TryParse(line, out amount))
            {
                Console.WriteLine($"skipping \"{line}\": not a number");
                continue;
            }
            total += amount;
            count++;
        }

        Console.WriteLine($"{count} amounts, total {total}");
    }
}

输出：

skipping "abc": not a number
3 amounts, total 49.50

(line = Console.ReadLine()) != null 在一个表达式中完成赋值下一行并检查它；赋值两边的括号是必需的，因为 != 的优先级比 = 高。循环在 done 处停止，所以后面的 99 永远不会被读取。decimal.TryParse 拒绝 abc 时不会抛出异常，continue 会跳到下一行。如果没有 null 检查，读到输入末尾之后，程序会永远把 null 传给 TryParse，因为 ReadLine 会一直返回 null。

do while 适合“提示并验证”的模式，因为提示至少要出现一次：

// stdin: -4\nfifteen\n15
using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int age;
        bool valid;

        do
        {
            Console.WriteLine("Enter your age:");
            string input = Console.ReadLine();
            valid = int.TryParse(input, out age) && age > 0;
            if (!valid)
                Console.WriteLine($"\"{input}\" is not a valid age");
        }
        while (!valid);

        Console.WriteLine($"Age accepted: {age}");
    }
}

输出：

Enter your age:
"-4" is not a valid age
Enter your age:
"fifteen" is not a valid age
Enter your age:
Age accepted: 15

提示语放在循环内部，所以每次回答被拒绝后都会重复出现；age 在 do 之前声明，所以循环之后的代码可以使用它。如果是用户在键盘上输入，每个回答都会显示在对应提示的下方；而像这里这样使用重定向输入时，只会显示程序自己的输出。

while (true) 配合 break

有时最自然的退出点在循环体的中间：在做完一部分工作之后、其余工作之前。这时把循环写成 while (true)，然后用 break 离开：

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var jobs = new Queue<string>(new[] { "resize photo", "send email", "STOP", "never runs" });

        while (true)
        {
            string job = jobs.Dequeue();
            if (job == "STOP")
            {
                Console.WriteLine("stop signal received");
                break;
            }
            Console.WriteLine($"processing: {job}");
        }

        Console.WriteLine($"{jobs.Count} job(s) left in the queue");
    }
}

输出：

processing: resize photo
processing: send email
stop signal received
1 job(s) left in the queue

Dequeue 从队列的前端取出下一个任务，循环一看到停止标记就立即离开，所以最后一个任务仍然留在队列中。当退出条件清晰并且靠近循环体顶部时，while (true) 并不算坏味道。但如果一个很长的循环体中散布着好几个 break，它就成了坏味道；这时用一个有名字的 bool 条件，或者用带 return 的方法，会更容易读懂。break 和 continue 那一页介绍了如何跳出嵌套循环。

永远不会结束的循环

意外的无限循环通常有三种原因。

循环体从不改变条件。 计数器从来没有递增，或者递增错了变量：

int i = 0;
while (i < 5)
{
    Console.WriteLine(i);   // i++ forgotten: prints 0 forever
}

条件后面多了一个分号。 这个分号就是整个循环体，下面的代码块会在循环结束后执行（而循环永远不会结束）：

while (retries < 3);        // warning CS0642: Possible mistaken empty statement
{
    retries++;
}

条件越过了目标值。 当变量按步长变化时，用 != 判断可能会跳过停止值。while (x != 10) x += 3; 会依次得到 0、3、6、9、12，直接越过 10（只有在 int 溢出并回绕、几十亿步之后，才会碰巧落在 10 上）。只要步长不是 1，就用 < 或 > 代替 != 来判断。double 值也一样，它们很少能精确命中目标：while (x != 1.0) x += 0.1; 永远不会结束。

如何在 while、do while 和 for 之间选择

任何 for 循环都可以改写成 while 循环，反之亦然；选择哪一种，取决于哪种写法能把循环的逻辑放在读者期望的位置。当计数器、条件和步进都存在时，for 把它们放在同一行。当循环由循环体内部变化的状态驱动时，用 while 就能清楚地表达这一点。