1. C语言中的循环结构
C语言作为一种高级语言，其重要特点之一是可以实现循环结构。在程序设计中，循环结构是不可或缺的一个部分，它能够让程序重复执行某个操作，从而提高程序的效率，减少代码量。在C语言中，主要有三种循环结构：while循环、for循环和do-while循环。
1.1 while循环
while循环是C语言中最基本的循环结构，它的语法格式如下所示：
while (condition) {
statement(s);
}
在上述语法格式中，condition是一个表达式，当其值为真（非零）时，继续执行循环体中的语句。而在循环体中，可以包含一条或多条语句，这些语句将会在每次循环执行时被执行。在while循环中，如果condition的值一开始就为假（或零），那么将不会执行循环体中的任何语句。
下面通过一个简单的例子来演示while循环的使用：
// 计算1~10的和
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 1, sum = 0;
while (i <= 10) {
sum += i;
i++;
}
printf("1~10的和为：%d\n", sum);
return 0;
}
在上述程序中，我们使用while循环计算了1~10的和。首先初始化i和sum的值为1和0，然后通过while循环，对i进行累加求和，并在每次循环执行时将i的值加1。最后，我们在循环结束后输出sum的值，即得到1~10的和为55。
1.2 for循环
for循环是一种比while循环更加灵活的循环结构。它的语法格式如下所示：
for (initialization; condition; increment/decrement) {
statement(s);
}
在上述语法格式中，initialization是一个表达式或声明语句，它在循环开始前执行一次。condition是一个表达式，当其值为真（非零）时，继续执行循环体中的语句。而increment/decrement是一个语句，可以使循环控制变量产生增加或减少的效果。
下面通过一个简单的例子来演示for循环的使用：
// 计算1~10的阶乘
#include <stdio.h>
int main() {
int i, fact = 1;
for (i = 1; i <= 10; i++) {
fact *= i;
}
printf("1~10的阶乘为：%d\n", fact);
return 0;
}
在上述程序中，我们使用for循环计算了1~10的阶乘。首先初始化循环控制变量i的值为1，并将fact的值赋为1。然后通过for循环，依次将i的值递增，并在每次循环执行时进行阶乘运算。最后，我们在循环结束后输出fact的值，即得到1~10的阶乘为3628800。
1.3 do-while循环
do-while循环是一种“后测试型循环”结构，它的语法格式如下所示：
do {
statement(s);
} while (condition);
在上述语法格式中，statement(s)是循环体中要执行的语句；condition是一个表达式，当其值为真（非零）时，继续执行循环体中的语句。
do-while循环与while循环和for循环的区别在于它的循环条件是在循环体执行完后才被判断的。也就是说，在do-while循环中，循环体中的语句至少被执行了一次，而在while循环和for循环中，循环体中的语句可能一次都不会执行。
下面通过一个简单的例子来演示do-while循环的使用：
// 读取用户输入的数字
#include <stdio.h>
int main() {
int num;
do {
printf("请输入一个数字（-1表示退出）：");
scanf("%d", &num);
} while (num != -1);
printf("程序已退出！\n");
return 0;
}
在上述程序中，我们使用do-while循环实现了读取用户输入的数字。首先，在循环体中输出提示信息，并读取用户输入的数字；然后在循环条件中判断用户输入的数字是否为-1，如果不是，则继续执行循环体中的语句。当用户输入-1时，跳出循环体，输出“程序已退出！”这一信息。
2. 循环结构的应用
循环结构在程序设计中应用广泛，下面将介绍几个常见的应用场景。
2.1 输入处理
输入处理是程序设计中的一个重要环节，在循环结构的帮助下，我们能够对待处理的数据进行逐一处理。例如，下面的程序演示了如何使用循环结构对一组数字进行排序：
// 对一组数字进行排序
#include <stdio.h>
int main() {
int num[10], i, j, temp;
printf("请输入10个数字：\n");
for (i = 0; i < 10; i++) {
scanf("%d", &num[i]);
}
for (i = 0; i < 9; i++) {
for (j = i + 1; j < 10; j++) {
if (num[i] > num[j]) {
temp = num[i];
num[i] = num[j];
num[j] = temp;
}
}
}
printf("排序后的结果是：\n");
for (i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", num[i]);
}
return 0;
}
在上述程序中，我们使用了两层for循环进行排序，第一层循环控制排序的轮数，第二层循环控制每轮中的比较次数。在每轮比较中，如果前一个数字比后一个数字大，就进行交换，从而实现了排序的功能。
2.2 输出控制
在循环输出中，循环结构经常被用来控制输出的次数或格式。例如，下面的程序演示了如何使用循环结构输出三角形：
// 输出三角形
#include <stdio.h>
int main() {
int i, j, k;
int n = 5;
for (i = 1; i <= n; i++) {
for (j = 1; j <= n - i; j++) {
printf(" ");
}
for (k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {
printf("*");
}
printf("\n");
}
return 0;
}
在上述程序中，我们使用了两层for循环进行输出，第一层循环控制输出的行数，第二层循环控制每行输出的格式。在每行的输出中，先输出一些空格，再输出一些星号，从而实现了输出一个三角形的效果。
2.3 递归实现
递归（Recursion）是指函数调用自身的方法，它可以通过循环结构来实现。在递归过程中，函数不断地调用自身，直到达到满足某个条件而返回。下面的程序演示了如何使用递归结构来计算一个数的阶乘：
// 递归计算阶乘
#include <stdio.h>
int fact(int n);
int main() {
int n = 5;
printf("%d的阶乘为：%d\n", n, fact(n));
return 0;
}
int fact(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return n * fact(n - 1);
}
}
在上述程序中，我们使用了递归结构来计算5的阶乘。在计算过程中，函数fact不断地调用自身，直到达到n等于1的条件而返回。在每次调用中，我们使用n * fact(n - 1)来计算n的阶乘，并通过条件语句来判断是否继续递归。
3. 总结
C语言中的循环结构是实现重复执行某个操作的一个重要部分。在程序设计中，循环结构可以帮助我们简化程序代码，提高程序执行效率。在C语言中，常用的循环结构有while循环、for循环和do-while循环。在使用循环结构时，我们要注意循环条件的正确性和循环体中语句的顺序和语法。