三单片机c语言入门之循环语句

循环语句在单片机编程应用中是必不可少的一种语句结构，c语言是一种顺序执行语言，如果没有循环语句，c语言会根据程序指针地址的增加一直向下执行，如果没有循环语句加以干涉，加上单片机程序存储空间一般都不大，很容易就会出现程序指针越界的错误。

使用循环可以多次重复地执行多条语句，这里的“多条语句”称为循环体。在C语言中，可以使用三种循环，分别是：while、do...while和for。

While循环语句结构

while（表达式）

{

语句；

}

while 表达式是顶部判断的循环，先计算循环条件（while表达式）。如果为真，则执行循环体语句，然后再次计算循环条件。如果循环条件为假，程序跳过循环体，而去执行循环体后面的语句。从语法上讲，循环体只有一条循环条件。如果需要执行多条循环条件综合判断，可以使用运算方式将它们组合在一起，相关知识后续章节再做介绍，

举个简单的例子，在单片机应用程序开发中，我们都知道main函数是必不可少的，编译器通过main函数来给整个程序定位运行的起始flash地址（单片机应用code，除非用户特别指定，否则应用程序并不是一定从flash的00地址开始执行code的，这点大家需要注意，后续也会有介绍）。而main函数中，最重要也是必不可少的就是while循环语句，而且是应用code中的死循环，我们希望它永远不要跳出去的循环体（原因上面也已经简单介绍了，如果跳出循环，程序执行就有程序指针越界的风险）。

如上例子，就是典型的while死循环的用法，因为其循环判断条件直接就是常数1，也就是真，所以它会一直循环下去。

再举个例子，单片机中一般采用IO口来读取按键的状态（硬件如上图），需要实现的是按键每按下一次，自定义变量seft_count值自加1，直到按键按下10次为止。

for循环语句结构

for循环第一种用法

for（表达式1；表达式2；表达式3）

{

语句；

}

在一个典型的 for 循环中，在循环体判断条件有三个动作需要执行：

(1) 表达式 1：判断条件中变量的初始化

只计算一次。在计算其他循环判断表达式之前，先计算一次，以进行必要的初始化，后面不再计算它。

(2) 表达式 2：控制表达式

每轮循环前都要计算控制表达式，以判断是否需要继续本轮循环。当控制表达式的结果为假，结束循环。

(3) 表达式 3：调节器（计算规则）

调节器（例如计数器自增）在每轮循环结束后且表达式 2 计算前执行。即，在运行了调节器后，执行表达式 2，以进行判断。 2 计算前执行。即，在运行了调节器后，执行表达式 2，以进行判断。

初学者看起来似乎有点晕，没关系，我们举个简单的例子。

上述while举例中出现了一个delay_1ms的延时函数，如果我们对延时时间的精度要求没有那么精确的话，那么delay_1ms的延时函数可以采用for循环的方式来编写。

for循环第二种用法

for（；；）

{

语句；

}

如果没有控制表达式，则表示循环条件始终是 true，也就是说，这定义了一个死循环。

此时for循环的作用就跟while（1）一样，不作累述。

for循环第三种用法

for（；表达式2；）

{

语句；

}

此时for 循环，既没有初始化表达式1，也没有调节器表达式3，它与 while（表达式）语句含义是等效的，所以使用方法可以参照上述while（表达式）的用法。

do…while循环语句结构

do

{

语句；

}while（表达式）

do...while 循环是一种底部判断的循环，在判断条件表达式被第一次计算之前，循环体语句会首先被执行一次。与 while 和 for 循环不同，do...while 循环会确保循环体语句至少执行一次。如果表达式判断的值为真，那么另一次循环就会继续；如果是假，则循环结束。

需要说明的是，相对于while/for语句来说，do…while语句在常规程序中应用不多，但是有一种应用却是很有用，那就是采用do语句while（0）的方式来实现带复杂运算的宏定义。对于初学者来说，暂时可以推后去理解，有兴趣的话可以令开章节再讨论。

单片机C语言的流程控制语句

条件选择语句

条件选择语句的基本形式为：

上述结构流程如图3-1所示：如果表达式的值为非0即真，则执行语句1，执行完语句1从语句2后开始继续向下执行;如果表达式的值为0即假，则跳过语句1而执行语句2。

图3-1　条件选择语句流程

关于条件选择语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)条件执行语句中“else 语句2”部分是选择项，缺省后条件语句变成：

if(表达式)语句1;

表示若表达式的值为非0则执行语句1，否则原程序将跳过语句1继续执行。

(2)如果语句1或语句2有多于一条语句要执行时，必须使用“{”和“}”把这些语句包括在其中，此时条件语句形式为：

(3)条件语句可以嵌套，但条件嵌套语句中if与else的对应关系容易出错。

例如：

if(x>20||x<-10)

if(y<=100&&y>x)

printf("Good");

else

printf("Bad");

对于上述情况，规定：else语句与最近的一个if语句匹配，上例中的else与f(y<=100&&y>x)相匹配。

若希望else与if(x>20||x<-10)相匹配，必须用花括号。

如下所示：

if(x>20||x<-10)

{

if(y<=100&&y>x)

printf("Good");

}

else

printf("Bad");

(4)可用阶梯式if-else-if结构

阶梯式结构的一般形式为：

这种结构是从上到下逐个对条件进行判断，一旦发现条件满点足就执行与它有关的语句，并跳过其它剩余阶梯;若没有一个条件满足，则执行最后一个else语句n。最后的else语句常起着“缺省条件”的作用。同样，如果每一个条件中有多于一条语句要执行时，必须使用“{”和“}”把这些语句包括在其中。

循环语句

C51中有三种基本的循环语句：for语句、while语句和do-while语句。

1. for循环

for循环的一般形式为：

for(<初始化>;<条件表过式>;<增量>) 语句;

初始化总是一个赋值语句，它用来给循环控制变量赋初值;条件表达式是一个关系表达式，它决定什么时候退出循环;增量定义循环控制变量每循环一次后按什么方式变化，这三个部分之间用“;”分开。for循环的流程如图3-2所示。

图3-2　for语句流程图

例如：

上例中先给i赋初值1，判断i是否小于等于10，若是则执行语句，之后值增加1。再重新判断，直到条件为假，即i>10时，结束循环。

关于for语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)for循环中语句可以为语句体(即多条语句)，但要用“{”和“}”将参加循环的语句括起来。

(2)for循环中的“初始化”、“条件表达式”和“增量”都是选择项(即可以缺省)，但“;”不能缺省。

(3)for循环可以有多层嵌套。

2. while循环

while循环的一般形式为：

while(条件)

语句;

while循环表示当条件为真时，便执行语句。直到条件为假才结束循环。并继续执行循环程序外的后续语句，其流程如图3-3所示。

图3-3　while语句流程图

例如：

上例中，while循环是以检查c是否为回车符开始，因其事先被初始化为空，所以条件为真，进入循环等待键盘输入字符;一旦输入回车，则c=''\X0D''，条件为假，循环便告结束。

与for循环一样，while循环总是在循环的头部检验条件，因此，有时循环可能什么也不执行就退出。

提示

在while循环体内也允许空语句。

例如：

while((c=getche())!=''\X0D'');

3. do-while循环

do-while循环的一般格式为：

do

语句;

while(条件);

其流程如图3-4所示。

图3-4　do-while语句流程图

do-while循环与while循环的不同在于：它先执行循环中的语句，然后再判断条件是否为真。如果为真则继续循环;如果为假，则终止循环。因此，do-while循环至少要执行一次循环语句。

同样当有许多语句参加循环时，要用“{”和“}”把它们括起来。

开关语句

在编写程序时，经常会碰到按不同情况分转的多路问题，这时可用嵌套if-else-if语句来实现，但if-else-if语句使用不方便，并且容易出错。对这种情况，应该用开关语句。

开关语句格式为：

执行switch开关语句时，将变量逐个与case后的常量进行比较，若与其中一个相等，则执行该常量下的语句，若不与任何一个常量相等，则执行default分支后的语句。

关于for语句的使用，有以下几点需要注意：

(1)switch中变量可以是数值，也可以是字符。

(2)可以省略一些case和default。

(3)每个case或default后的语句可以是语句体，但不需要使用“{”和“}”括起来。

下例的switch中变量为整数型。

例：

下例的switch 中变量为字符型。

例：

其他常用函数语句

1. break语句

break语句通常用在循环语句和开关语句中。

当break语句用于do-while、for、while循环语句中时，可使程序终止循环而执行循环后面的语句，通常break语句总是与if语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。

当break用于开关语句switch中时，可使程序跳出switch而执行switch以后的语句;如果没有break语句，则将成为一个死循环而无法退出。

例：

注意

break语句对if-else的条件语句不起作用。在多层循环中，一个break语句只向外跳一层。

2. continue语句

continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。

continue语句用在for、while、do-while等循环体中，常与if条件语句一起使用，用来加速循环。

例：

3. goto语句

goto语句是一种无条件转移语句，goto语句的使用格式为：

goto 标号;

其中标号是一个有效的标识符，这个标识符加上一个“：”一起出现在函数内某处，执行goto语句后，程序将跳转到该标号处并执行其后的语句。另外标号必须与goto语句同处于一个函数中，但可以不在一个循环层中。通常goto语句与if条件语句连用，当满足某一条件时，程序跳到标号处运行。

编写程序时，goto语句通常不用，主要因为它将使程序层次不清，且不易读。但在多层嵌套退出时，使用goto语句则比较合理。

例：

4. 函数调用语句

函数调用语句是由一次函数调用加一个分号而构成的语句。

例如：

或

5. 空语句

只有一个分号的语句称为空语句，空语句什么也不做。C51定义一个空函数语句nop，用头文件intrins.h包含起来，然后在需要空语句的时候调用nop函数即可。

例如：

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