重复动作：while 循环

有时，您需要一段代码只要某个条件保持为真就重复运行。Python 的 while 循环恰好提供了此功能。当您不提前知道需要重复操作多少次时，此功能特别有用。

可以这样理解：您告诉 Python：“只要此条件成立，就一直这样做。”

while 循环的结构

while 循环的基本语法如下所示：

while condition:
    # 将重复执行的代码块
    # 此代码块必须缩进
    statement1
    statement2
    # ... 可能会更新影响条件的变量 ...

我们来分析一下：

1. while 关键词：这表示循环的开始。
2. condition：这是一个布尔表达式（计算结果为 True 或 False 的表达式），就像您在 if 语句中使用的条件一样。例如：count < 5、user_input != 'quit'、is_valid == False。
3. 冒号 :：表示 while 语句头部的结束。
4. 缩进代码块：这是循环体。所有在 while 行下方缩进的语句都属于此循环。此代码块会重复执行。非常重要的一点是，此代码块中必须有内容最终使 condition 变为 False，否则循环将无限运行！

Python 如何执行 while 循环

while 循环的执行流程很简单：

1. 检查条件：Python 首先判断 condition。
2. 执行或跳过：
   • 如果 condition 为 True，Python 会执行整个缩进的代码块。
   • 如果 condition 为 False，Python 会完全跳过缩进的代码块，并从循环 之后 的第一条语句继续执行。
3. 重复：如果代码块被执行（因为条件为 True），Python 会回到第 1 步并重新判断 condition。

这种检查-执行-重复的循环会一直持续，直到 condition 的判断结果为 False。

流程图说明了 while 循环的执行逻辑。

示例：一个简单的计数器

我们创建一个循环，打印从 1 开始到（但不包括）5 的数字。

# 在循环前初始化一个计数器变量
count = 1

# 只要 'count' 小于 5，循环就会继续
while count < 5:
    print(f"Current count is: {count}")
    # 重要：在循环内更新计数器！
    count = count + 1 # 或者使用简写：count += 1

print("循环结束！")

输出：

Current count is: 1
Current count is: 2
Current count is: 3
Current count is: 4
Loop finished!

注意控制此循环的三个重要部分：

• 初始化：count = 1 在循环开始前设置了起始状态。
• 条件：count < 5 在每次可能的迭代前都会被检查。
• 更新：count = count + 1 修改循环 内部 用于条件判断的变量。如果没有此更新，count 将始终为 1，count < 5 将始终为 True，循环将永远不会结束。

危险：无限循环

如果 while 循环中的条件 永不 变为 False，循环将永远运行。这被称为无限循环。这是常见的初学者错误，通常是由于忘记在循环内部包含最终将条件变为 False 的逻辑。

请看这个例子（除非您知道如何停止它，否则不要运行！）：

# 警告：这将创建一个无限循环！
counter = 0
while counter >= 0:
    print(f"Counter is {counter}. Still positive!")
    # 糟糕！我们忘记了以某种方式更改 'counter'
    # 以使条件 (counter >= 0) 变为假。
    # 也许我们是想递减它？或者检查不同的条件？
    # 如果不进行更改，它将永远运行。
    counter = counter + 1 # 这实际上使其 *更* 有可能保持 >= 0！

如果您不小心在终端或交互式解释器中运行了带有无限循环的代码，通常可以通过按 Ctrl+C 来停止它。

请务必仔细检查 while 循环内部的逻辑是否最终会导致条件变为 False。

示例：等待特定的用户输入

while 循环非常适用您需要重复某些操作直到特定事件发生时，例如从用户那里获得有效输入。

# 初始化响应变量，确保循环至少运行一次
response = ""

# 一直询问，直到用户输入 'quit'
while response.lower() != 'quit':
    response = input("Enter some text (or type 'quit' to exit): ")
    print(f"您输入了：{response}")

print("好的，现在退出。再见！")

在这种情况下，我们不知道用户在输入 'quit' 之前会输入多少次文本。while 循环完美处理了这种不确定性，在每次输入后检查 response。

掌握 while 循环使您能够编写根据动态条件重复执行任务的程序，使您的代码更具灵活性和功能性。您经常会用它来处理数据直到满足某个条件、运行模拟或处理用户交互。