C++ 迴圈完全指南：while、for、do-while、範圍 for 與進階控制

迴圈讓程式重複執行程式碼區塊。C++ 提供多種迴圈型別，適用不同場景。

三大基本迴圈

while 迴圈

前測試：先檢查條件，真才執行主體。

while (條件) {
    陳述式群;
}

適用：迴圈次數未知、依動態條件決定。

for 迴圈

經典三段式：初始化；條件；遞增/遞減。C++11 起支援範圍 for。

for (初始化; 條件; 遞增) {
    陳述式群;
}

// 範圍 for (C++11) - 遍歷容器/陣列
for (元素型別 &變數 : 容器) {
    陳述式群;
}

範例：

int arr[] = {1,2,3,4,5};
for (int &x : arr) x *= 2;  // 修改元素
for (const auto &x : arr) cout << x << ' '; // 唯讀遍歷

do-while 迴圈

後測試：至少執行一次，再檢查條件。

do {
    陳述式群;
} while (條件);

適用：選單驅動、至少一次輸入驗證。

巢狀迴圈

迴圈內再包含迴圈，常用於多維資料處理：

for (int i = 0; i < 3; ++i)
    for (int j = 0; j < 4; ++j)
        cout << '(' << i << ',' << j << ") ";

迴圈控制陳述式

break/continue 範例

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    if (i == 3) continue;  // 跳過 3
    if (i == 7) break;     // 7 結束
    cout << i << ' ';      // 輸出: 0 1 2 4 5 6
}

無窮迴圈

條件永真。常見寫法：

for (;;) { ... }      // 經典、推薦
while (true) { ... }  // 語意明確

用於事件迴圈、伺服器主迴圈。必須有 break/return/throw 退出機制，否則程式掛起。可用 Ctrl+C 強制中斷。

現代 C++ 迴圈最佳實務

• 優先範圍 for 遍歷容器，避免索引越界、語意清晰。
• 需要索引時用經典 for，或 for (size_t i = 0, n = v.size(); i < n; ++i) 快取大小。
• 避免在迴圈條件中呼叫昂貴函式（如 strlen），預先計算。
• std::for_each、std::transform 等演算法配合 Lambda 替代手寫迴圈，更具表達力、易平行化 (C++17 std::execution::par)。
• 範圍 for 變數用 auto & (修改)、const auto & (唯讀)、auto (複製，小型型別)。

總結

掌握 while/for/do-while 三大基本型別、break/continue 控制流、範圍 for (C++11) 現代遍歷語法，並養成優先演算法、避免 goto 的習慣，編寫高效、安全、可讀的迴圈程式碼。