在 C语言中，循环嵌套是指在一个循环结构内部嵌套另一个或多个循环结构。简单来说，就是“循环套循环”。
循环嵌套在编程中非常常见，尤其当你需要处理多层次的数据或重复执行某些操作时。
学习循环嵌套之前，相信读者已经掌握了 C 语言中 while、do-while 和 for 循环的用法。接下来，我们直接深入探讨循环嵌套的原理、用法、示例以及注意事项。
循环嵌套的语法
循环嵌套的本质是层次化的重复执行，外层循环每执行一次，内层循环会完整地执行一遍（通常是多次迭代）。循环嵌套的过程和钟表很像，外层循环是“小时”，内层循环是“分钟”，每过一小时，分钟要从 0 走到 59。
C语言支持各种循环之间的嵌套，比如 for 嵌套 for、while 嵌套 for，甚至更复杂的组合。
循环嵌套并没有特殊的语法，它只是将一个循环语句作为另一个循环的“循环体”。以下是一个典型的 for 循环嵌套结构：
for (初始化1; 条件1; 更新1) {
// 外层循环体
for (初始化2; 条件2; 更新2) {
// 内层循环体
}
}
在这里：
外层循环控制“大循环”的次数。
内层循环在每次外层循环中完整执行，直到条件2 不满足。
其他循环（如 while、do-while）的嵌套方式类似，只需将对应的语法嵌入即可。
为了理解循环嵌套的执行顺序，我们可以用一个简单的例子来说明。假设外层循环执行 3 次，内层循环执行 4 次：
#include
int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 3; i++) {
for (j = 1; j <= 4; j++) {
printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
}
}
return 0;
}
输出结果：
i = 1, j = 1
i = 1, j = 2
i = 1, j = 3
i = 1, j = 4
i = 2, j = 1
i = 2, j = 2
i = 2, j = 3
i = 2, j = 4
i = 3, j = 1
i = 3, j = 2
i = 3, j = 3
i = 3, j = 4
从输出可以看出：
当 i = 1 时，内层循环将 j 从 1 跑到 4。
j 完成后，i 变为 2，内层循环再次从头开始。
总执行次数 = 外层次数 × 内层次数 = 3 × 4 = 12。
这就像一层一层剥洋葱，先完成内层，再推进外层。
循环嵌套的经典实例
1) 打印九九乘法表
循环嵌套最经典的应用之一是打印九九乘法表。外层控制行数，内层控制每行的乘法结果。
#include
int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 9; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
printf("%d × %d = %d\t", j, i, i * j);
}
printf("\n"); // 每行结束后换行
}
return 0;
}
输出结果：
1 × 1 = 1
1 × 2 = 2 2 × 2 = 4
1 × 3 = 3 2 × 3 = 6 3 × 3 = 9
1 × 4 = 4 2 × 4 = 8 3 × 4 = 12 4 × 4 = 16
1 × 5 = 5 2 × 5 = 10 3 × 5 = 15 4 × 5 = 20 5 × 5 = 25
1 × 6 = 6 2 × 6 = 12 3 × 6 = 18 4 × 6 = 24 5 × 6 = 30 6 × 6 = 36
1 × 7 = 7 2 × 7 = 14 3 × 7 = 21 4 × 7 = 28 5 × 7 = 35 6 × 7 = 42 7 × 7 = 49
1 × 8 = 8 2 × 8 = 16 3 × 8 = 24 4 × 8 = 32 5 × 8 = 40 6 × 8 = 48 7 × 8 = 56 8 × 8 = 64
1 × 9 = 9 2 × 9 = 18 3 × 9 = 27 4 × 9 = 36 5 × 9 = 45 6 × 9 = 54 7 × 9 = 63 8 × 9 = 72 9 × 9 = 81
这里，内层循环的条件 j <= i 确保只打印当前行需要的部分，形成三角形结构。
2) 打印星号图案
另一个常见的例子是打印图形，比如一个 5 行的倒三角形星号图案：
#include
int main() {
int i, j;
for (i = 5; i >= 1; i--) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
printf("* ");
}
printf("\n");
}
return 0;
}
输出结果：
* * * * *
* * * *
* * *
* *
*
外层循环控制行数从 5 递减到 1，内层循环打印每行的星号，数量由 i 决定。
与其他控制语句的结合
循环嵌套常常与 break 和 continue 结合使用，增加灵活性。但要注意它们的作用范围。
1) 使用break语句
在一个嵌套循环中，break 只跳出它所在的最近一层循环。以下是一个例子：
#include
int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 3; i++) {
for (j = 1; j <= 5; j++) {
if (j == 3) {
break; // 只跳出内层循环
}
printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
}
}
return 0;
}
输出结果：
i = 1, j = 1
i = 1, j = 2
i = 2, j = 1
i = 2, j = 2
i = 3, j = 1
i = 3, j = 2
当 j == 3 时，break 终止内层循环，但外层循环继续执行。如果想跳出所有循环，可以使用标签和 goto，但这超出了本教程范围。
2) 使用continue语句
continue 只影响当前循环的本次迭代。例如：
#include
int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 3; i++) {
for (j = 1; j <= 3; j++) {
if (j == 2) {
continue; // 跳过 j = 2
}
printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
}
}
return 0;
}
输出结果：
i = 1, j = 1
i = 1, j = 3
i = 2, j = 1
i = 2, j = 3
i = 3, j = 1
i = 3, j = 3
j = 2 被跳过，但内层和外层循环都正常运行。
循环嵌套的注意事项
性能问题：嵌套层数过多会导致执行次数呈指数增长（如三层循环可能是 n³ 次），要避免不必要的复杂嵌套。
变量命名：内外层循环的控制变量要区分开（如 i 和 j），否则会引发混乱。
调试技巧：嵌套循环出错时，可以用 printf 打印变量值，逐步跟踪执行流程。
总结
循环嵌套是 C语言中处理多层次重复任务的重要手段，C语言提供的 while、do-while 和 for 这 3 种循环结构中，任意两种都可以嵌套。
阅读完本文，相信你已经彻底掌握了 C 语言循环嵌套的用法。建议你尝试多编写一些嵌套循环程序，比如打印不同的图形或处理二维数组，这样可以加深对循环嵌套的理解。