C语言学习第二十三天。

3.6 do-while循环
while与for这两种循环在循环体执行前对终止条件进行测试。与此相反，C语言中的第三种循环——do-while循环则在循环体执行后测试终止条件，这样循环体至少被执行一次。
    do-while循环的语法形式如下：

    do
        语句
    while(表达式)；

在这以结构中，先执行循环体中的语句部分，然后在求表达式的值。如果表达式的值为真，则再次执行语句，依次类推。当表达式的值变为假，则循环终止。
经验表明，do-whiile循环比while循环和for循环用得少的多。尽管如此，do-while循环语句有时还是很有用的，下面通过函数itoa来说明。itoa函数是atoi函数的逆函数，它把数字转换为字符串。如果按照atoi函数中生成数字的方法将数字转换为字符串，则生成的字符串的次序正好是颠倒的，因此，我们首先要生成反序的字符串，然后再把字符串倒置。

/* itoa函数：将数字n转换为字符串并保存到s中 */
void itoa(int n, char s[]) {
    int i, sign;

    if ((sign = n) < 0) /* 记录符号 */
        n = -n;
    i = 0;
    do { /* 以反序生成数字，求值从个位开始，得到的字符串是数字的反序，最后需要翻转下 */
        s[i++] = n % 10 + '0';  /* 取下一个数字*/
    } while ((n /= 10) > 0);
    if (sign < 0)
        s[i++] = '-';
    reverse(s);
}

这里有必要使用do-while语句，至少使用do-while语句会方便一些，因为即是n的值为0，也至少要把一个字符放到数组s中。其中的do-while语句体中只有一条语句，尽管没有必要，但我们仍然用花括号将该语句括起来了，这样做可以避免草率的读值将while部分误认为是另一个while循环的开始。

3.7 break语句与cotinue语句
不通过循环头部或尾部的条件测试二跳出循环，有时是很方便的。break语句可用于从for、while与do-while等循环中提前退出，就如同从switch语句中提前退出一样。break语句能使程序从switch语句或最内层循环中立即跳出。
下面的函数trim用于删除字符串尾部的空格符、制表符与换行符。当发现最右边的字符为非空格符、非制表符、非换行符时，就使用break语句从循环中退出。

/* trim函数：删除字符串尾部的空格符、制表符与换行符 */
int trim(char s[]) {
    int n;

    for (n = strlen(s)-1; n >= 0; n--)
        if (s[n] != ' ' && s[n] != '\t' && s[n] != '\n')
            break;
    s[n+1] = '\0';
    return n+1; // 原书这里是n，实际上应该是n+1才对，n是最后一个字符的下标，n+1才是字符串的长度
}

strlen函数返回字符串的长度。for循环从字符串的末尾开始反方向扫描寻找第一个不是空格符、制表符以及换行符的字符。当找到符合条件的第一个字符，或当循环控制变量n变为负数时（即整个字符串都被扫描完时），循环终止执行。
continue语句与break语句时相关联的，但它没有break语句常用。continue语句用于使for、while或do-while语句开始下一次循环的执行。再while与do-while语句中，continue语句的执行意味着立即执行测试部分；再for循环中，则意味这时控制转移到递增循环变量部分。continue语句值用于循环语句，不用与switch语句。某个循环包含的switch语句中的continue语句，将导致进入下一次循环。
例如，下面这段程序用于处理数组a中的非负元素。如果某个元素的值为负，则跳过部处理。

    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (a[i] < 0)   /* 跳过负元素 */
            continue;
        ... /* 处理正元素 */
    }

当循环的后面部分比较复杂时，常常会用到continue语句。

3.8 goto语句与标号
C语言提供了可随意滥用的goto语句以及标记跳转位置的标号。从理论上讲，goto语句时没有必要的，实践中不使用goto语句也可以很容易地写出代码。但是，再某些场合下goto语句还是用得着的。最常见的用法时终止程序在某些深度嵌套的结构中的处理过程。例如一次跳出两层或多层循环。这种情况下使用break语句是不能达到目的的，它只能从最内层循环退出到上一级的循环。下面是使用goto语句的一个例子：

    for (...)
        for (...) {
            ...
            if (disaster)
                goto error;
        }
    ...
error:
    处理错误情况

在该例子中，如果错误处理代码很重要，并且错误可能出现在多个地方，使用goto语句将会比较方便。
标号的命名同变量命名的形式相同，标号的后面要紧跟一个冒号。标号可以位与对应的goto语句所在函数的任何语句的前面。标号的作用域是整个函数。

另外一个例子。考虑判定两个数组a与b中是否具有相同元素的问题。一种可能的解决方法是：

for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < m; j++)
        if (a[i] == b[j])
            goto found;
    /* 没有找到任何相同元素 */
    ...
found:
    /* 找到一个相同元素： a[i]==b[j]*/
    ...

所有使用了goto语句的程序代码都能改写成不带goto语句的程序，但可能会增加一些额外的重复测试或变量。例如，可将上面判定是否具有相同数组元素的程序段改写成下列形式：

    found = 0;
    for (i = 0; i < n && !found; i++)
        for (j = 0; j < m && !found; j++)
            if (a[i] == b[j])
                found = 1;
    if (found)
        /* 找到一个相同元素： a[i]==b[j] */
        ...
    else
        /* 没有找到任何相同元素 */
        ...

大多数情况下，使用goto语句的程序段比不使用goto语句的程序段要难以理解和维护，少数情况除外，比如我们前面所举的几个例子。尽管该问题并不太严重，但我们还是建议尽可能少地使用goto语句。

练习3-4 在数的对二的补码表示中，我们编写的itoa函数不能处理最大的负数，即n等与-2^(字长-1)的情况。请解释其原因。修改该函数，使它在任何机器上运行时都能打印出正确的值。
练习3-5 编写函数itob(n, s, b)，将整数n转换为以b为底的数，并将转换结果以字符的形式保存到字符串s中。例如，itob(n, s, 16)把整数n格式化成十六进制整数保存在s中。
编写3-6 修改itoa函数，使得该函数可以接收三个参数。其中第三个参数为最小字符宽度。为了保证转换后所得的结果至少具有第三个参数指定的最小宽度，在必要时应在所得结果的左边填充一定的空格。