1. 什么是嵌套循环

在C语言中，嵌套循环指的是一个循环体内包含另一个完整的循环结构。常见的有for循环嵌套for循环、while循环嵌套while循环，以及不同类型循环之间的相互嵌套，比如for循环里嵌套while循环等。嵌套循环常用于处理具有二维或多维特性的数据，像打印矩阵、遍历二维数组等。

2. for循环嵌套for循环

2.1 语法结构

for (初始化表达式1; 循环条件1; 迭代表达式1) {
    for (初始化表达式2; 循环条件2; 迭代表达式2) {
        // 内层循环体
    }
    // 外层循环体（不包含内层循环的部分）
}

• 外层循环先进行初始化，接着判断外层循环条件，若条件为真，进入外层循环体。
• 进入外层循环体后，内层循环开始初始化，然后判断内层循环条件，若为真则执行内层循环体。内层循环每一轮迭代完成后，再次判断内层循环条件，直到内层循环条件为假，内层循环结束。
• 内层循环结束后，执行外层循环的迭代表达式，接着再次判断外层循环条件，决定是否开始下一轮外层循环。

2.2 示例代码：打印九九乘法表

#include <stdio.h>

int main() {
    int i, j;  // 定义外层循环变量i和内层循环变量j
    // 外层循环，i从1到9，控制乘法表的行数
    for (i = 1; i <= 9; i++) { 
        // 内层循环，j从1到i，控制每行乘法表达式的个数
        for (j = 1; j <= i; j++) { 
            // 打印乘法表达式，不换行
            printf("%d * %d = %-4d", j, i, i * j); 
        }
        // 每行打印完乘法表达式后换行
        printf("\n"); 
    }
    return 0;
}

2.3 代码解释

• #include <stdio.h>：引入标准输入输出头文件，用于使用printf函数进行输出。
• int main()：程序的入口函数。
• int i, j;：声明两个整型变量i和j，分别作为外层和内层for循环的循环变量。
• 外层for循环for (i = 1; i <= 9; i++)：i从1开始，每次循环增加1，直到i大于9时循环结束。i用于控制乘法表的行数。
• 内层for循环for (j = 1; j <= i; j++)：在内层循环中，j从1开始，每次循环增加1，并且j的上限是当前外层循环变量i的值。这意味着每一行乘法表达式的个数是由当前行数决定的，比如第一行只有一个表达式，第二行有两个表达式，以此类推。
• printf("%d * %d = %-4d", j, i, i * j);：在内层循环体中，使用printf函数打印乘法表达式，%-4d表示按照左对齐的方式输出结果，并且结果占4个字符的宽度，方便输出结果整齐排列。
• printf("\n");：外层循环体中，在内层循环结束后，使用printf函数换行，以便开始打印下一行乘法表。

3. while循环嵌套while循环

3.1 语法结构

初始化表达式1;
while (循环条件1) {
    初始化表达式2;
    while (循环条件2) {
        // 内层循环体
        内层迭代表达式;
    }
    外层迭代表达式;
}

• 先对外层循环进行初始化，然后判断外层循环条件。
• 若外层循环条件为真，进入外层循环体，对外层循环体中的内层循环进行初始化，接着判断内层循环条件。
• 若内层循环条件为真，执行内层循环体及内层迭代表达式，不断重复，直到内层循环条件为假。
• 内层循环结束后，执行外层迭代表达式，再次判断外层循环条件，决定是否继续下一轮外层循环。

3.2 示例代码：打印一个由星号组成的直角三角形

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 1;  // 外层循环变量，控制行数
    while (i <= 5) {  // 外层循环，控制打印5行
        int j = 1;  // 内层循环变量，控制每行星号的个数
        while (j <= i) {  // 内层循环，每行打印的星号数和当前行数相同
            printf("*");  // 打印星号
            j++;  // 内层循环变量自增
        }
        printf("\n");  // 换行
        i++;  // 外层循环变量自增
    }
    return 0;
}

3.3 代码解释

• #include <stdio.h>：引入标准输入输出头文件。
• int main()：程序入口函数。
• int i = 1;：初始化外层循环变量i为1，i用于控制打印的行数。
• 外层while循环while (i <= 5)：只要i小于等于5，就执行外层循环体。
• int j = 1;：在内层循环开始前，初始化内层循环变量j为1，j用于控制每行打印的星号个数。
• 内层while循环while (j <= i)：只要j小于等于当前的i值，就执行内层循环体，即打印一个星号并让j自增，以此来控制每行星号的数量。
• printf("*");：在内层循环体中，打印一个星号。
• printf("\n");：在内层循环结束后，即一行星号打印完后，换行。
• i++;：外层循环体中，执行完内层循环和换行操作后，让外层循环变量i自增，准备打印下一行。

4. 不同类型循环嵌套示例（for循环嵌套while循环）

4.1 示例代码：打印一个倒直角三角形

#include <stdio.h>

int main() {
    int i;
    // 外层for循环，控制行数，从5到1递减
    for (i = 5; i >= 1; i--) { 
        int j = 1;
        // 内层while循环，控制每行星号的个数
        while (j <= i) { 
            printf("*");
            j++;
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

4.2 代码解释

• 外层for循环for (i = 5; i >= 1; i--)：i从5开始，每次循环减少1，直到i小于1时循环结束，用于控制倒直角三角形的行数。
• 内层while循环while (j <= i)：在内层循环中，j从1开始，只要j小于等于当前的i值，就打印一个星号并让j自增，以此来控制每行星号的数量，从而实现倒直角三角形的打印。

通过这些示例，你可以对C语言的嵌套循环有更清晰的理解，在实际编程中，根据具体需求合理运用嵌套循环来解决各种问题。