10. for 循环：最受 OIer 欢迎的循环

前置学习：while 循环

在实际编写算法题时，我们往往需要进行有明确次数的循环（比如：读入 $N$ 个数字，或者从 1 遍历到 100）。 虽然用 while 完全可以胜任，但因为 while 的“三要素”散落在代码的各个角落，一不小心就会漏写导致死循环。

于是，C++ 提供了专门为这类场景打造的超级语法：for 循环。

1. for 循环的标准结构

for 循环强制你把循环三要素全部写在一行里，极大降低了犯错的概率。

// 语法：for (第一步初始状态; 第二步循环条件; 第三步状态更新)
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    cout << i << endl;
}

电脑执行 for 循环的严格顺序：

1. 首先执行 int i = 1（只在刚开始执行一次！）。
2. 判断 i <= 5 是否成立。如果成立，进入大括号执行代码；如果不成立，直接结束整个循环。
3. 大括号里的代码执行完毕后，回头执行 i++。
4. 再次回到第 2 步，以此类推。

2. for 和 while 的终极对比

我们可以把同一个逻辑，用两种循环写出来对比一下：

用 while 打印 1 到 3：

int i = 1;        // 1. 初始状态（写在外面）
while (i <= 3) {  // 2. 循环条件
    cout << i;
    i++;          // 3. 状态更新（容易忘）
}

用 for 打印 1 到 3（OIer 首选）：

for (int i = 1; i <= 3; i++) { // 三要素全部集中在这里，一目了然
    cout << i;
}

3. ⚠️ 竞赛考点：变量 i 的生命周期 (作用域)

在 for 循环的括号里定义的变量 i，它是一个局部变量。 它的生命周期只存在于这个 for 循环的大括号内部。一旦循环结束，这个 i 就会被系统无情地销毁！

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    // 这里使用 i 完全没问题
}

// 错误！出了 for 循环的势力范围，电脑已经不认识 i 是谁了
cout << i << endl;

如果要在循环结束后依然能使用这个计数器，必须把 i 的声明提前到循环外面：

int i; // 声明在外
for (i = 1; i <= 10; i++) {
    // ...
}
cout << "循环结束后，i 的值变成了：" << i << endl; // 合法，输出 11

4. 动手实践

1. 打开左下角的代码沙盒。
2. 试着用 `for` 循环，打印出 1 到 50 之间所有的**偶数**。
   *(挑战：除了在循环里使用 `if` 判断以外，你能通过修改 `for` 循环的“第三步状态更新”，用更少的步骤直接跳着打印偶数吗？)*