Python入门（十一）while循环（一）
作者：xiou
1.简介
for循环用于针对集合中的每个元素都执行一个代码块，而while循环则不断运行，直到指定的条件不满足为止。
2.使用while循环
可使用while循环来数数。例如，下面的while循环从1数到5：
current_number = 1
while current_number <= 5:
print(current_number)
current_number += 1
在第一行，将1赋给变量current_number，从而指定从1开始数。将接下来的while循环设置成：只要current_number小于或等于5，就接着运行这个循环。循环中的代码打印current_number的值，再使用代码current_number += 1（代码current_number = current_number + 1的简写）将其值加1。
只要满足条件current_number <= 5，Python就接着运行这个循环。因为1小于5，所以Python打印1并将current_number加1，使其为2；因为2小于5，所以Python打印2并将current_number加1，使其为3；依此类推。一旦current_number大于5，循环就将停止，整个程序也将结束：
你每天使用的程序很可能就包含while循环。例如，游戏使用while循环，确保在玩家想玩时不断运行，并在玩家想退出时停止运行。如果程序在用户没有让它停止时停止运行，或者在用户要退出时还继续运行，那就太没有意思了。因此，while循环很有用。
3.让用户选择何时退出
可以使用while循环让程序在用户愿意时不断运行，如下面的程序parrot.py所示。我们在其中定义了一个退出值，只要用户输入的不是这个值，程序就将接着运行：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
print(message)
定义了一条提示消息，告诉用户有两个选择：要么输入一条消息，要么输入退出值（这里为’quit’）。接下来，创建变量message，用于记录用户输入的值。
我们将变量message的初始值设置为空字符串""，让Python首次执行while代码行时有可供检查的东西。Python首次执行while语句时，需要将message的值与’quit’进行比较，但此时用户还没有输入。如果没有可供比较的东西，Python将无法继续运行程序。
为解决这个问题，必须给变量message指定初始值。虽然这个初始值只是一个空字符串，但符合要求，能够让Python执行while循环所需的比较。只要message的值不是’quit’，这个循环就会不断运行。
首次遇到这个循环时，message是一个空字符串，因此Python进入该循环。执行到代码行message = input(prompt)时，Python显示提示消息，并等待用户输入。不管用户输入是什么，都将赋给变量message并打印出来。接下来，Python重新检查while语句中的条件。只要用户输入的不是单词’quit’，Python就会再次显示提示消息并等待用户输入。等到用户终于输入’quit’后，Python停止执行while循环，整个程序也到此结束：
4.使用标志
在前一个示例中，我们让程序在满足指定条件时执行特定的任务。但在更复杂的程序中，很多不同的事件会导致程序停止运行。在这种情况下，该怎么办呢？
例如，有多种事件可能导致游戏结束，如玩家失去所有飞船、时间已用完，或者要保护的城市被全部摧毁。导致程序结束的事件有很多时，如果在一条while语句中检查所有这些条件，将既复杂又困难。
在要求很多条件都满足才继续运行的程序中，可定义一个变量，用于判断整个程序是否处于活动状态。这个变量称为标志（flag），充当程序的交通信号灯。可以让程序在标志为True时继续运行，并在任何事件导致标志的值为False时让程序停止运行。这样，在while语句中就只需检查一个条件：标志的当前值是否为True。然后将所有其他测试（是否发生了应将标志设置为False的事件）都放在其他地方，从而让程序更整洁。
将其命名为active（你可给它指定任何名称），用于判断程序是否应继续运行：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
active = True
while active:
message = input(prompt)
if message == 'quit':
active = False
else:
print(message)
将变量active设置为True，让程序最初处于活动状态。这样做简化了while语句，因为不需要在其中做任何比较——相关的逻辑由程序的其他部分处理。只要变量active为True，循环就将继续运行。
在while循环中，在用户输入后使用一条if语句来检查变量message的值。如果用户输入的是’quit’，就将变量active设置为False。这将导致while循环不再继续执行。如果用户输入的不是’quit’，就将输入作为一条消息打印出来。
这个程序的输出与前一个示例相同。前一个示例将条件测试直接放在了while语句中，而这个程序则使用一个标志来指出程序是否处于活动状态。这样，如果要添加测试（如elif语句）以检查是否发生了其他导致active变为False的事件，就会很容易。在复杂的程序（如很多事件会导致程序停止运行的游戏）中，标志很有用：在任意一个事件导致活动标志变成False时，主游戏循环将退出，此时可显示一条游戏结束消息，并让用户选择是否要重新玩。
5.使用break退出循环
要立即退出while循环，不再运行循环中余下的代码，也不管条件测试的结果如何，可使用break语句。break语句用于控制程序流程，可用来控制哪些代码行将执行、哪些代码行不执行，从而让程序按你的要求执行你要执行的代码。
例如，来看一个让用户指出他到过哪些地方的程序。在这个程序中，可在用户输入’quit’后使用break语句立即退出while循环：
prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:"
prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "
while True:
city = input(prompt)
if city == 'quit':
break
else:
print(f"I'd love to go to {city.title()}!")
以while True打头的循环将不断运行，直到遇到break语句。这个程序中的循环不断让用户输入他到过的城市的名字，直到用户输入’quit’为止。用户输入’quit’后，将执行break语句，导致Python退出循环：
注意 在任何Python循环中都可使用break语句。例如，可使用break语句来退出遍历列表或字典的for循环。
6.在循环中使用continue
要返回循环开头，并根据条件测试结果决定是否继续执行循环，可使用continue语句，它不像break语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环。例如，来看一个从1数到10但只打印其中奇数的循环：
current_number = 0
while current_number < 10:
current_number += 1
if current_number % 2 == 0:
continue
print(current_number)
首先将current_number设置为0，由于它小于10，Python进入while循环。进入循环后，以步长1的方式往上数，因此current_number为1。接下来，if语句检查current_number与2的求模运算结果。如果结果为0（意味着current_number可被2整除），就执行continue语句，让Python忽略余下的代码，并返回循环的开头。如果当前的数不能被2整除，就执行循环中余下的代码，将这个数打印出来：
7.避免无限循环
每个while循环都必须有停止运行的途径，这样才不会没完没了地执行下去。例如，下面的循环从1数到5：
x = 1
while x <= 5:
print(x)
x += 1
但如果像下面这样不小心遗漏了代码行x += 1，这个循环将没完没了地运行：
# 这个循环将没完没了地运行！
x = 1
while x <= 5:
print(x)
在这里，x的初始值为1，但根本不会变。因此条件测试x <= 5始终为True，导致while循环没完没了地打印1，如下所示：
每个程序员都会偶尔因不小心而编写出无限循环，在循环的退出条件比较微妙时尤其如此。如果程序陷入无限循环，可按Ctrl+ C，也可关闭显示程序输出的终端窗口。
要避免编写无限循环，务必对每个while循环进行测试，确保其按预期那样结束。如果你希望程序在用户输入特定值时结束，可运行程序并输入这样的值。如果在这种情况下程序没有结束，请检查程序处理这个值的方式，确认程序至少有一个这样的地方能让循环条件为False，或者让break语句得以执行。
