Как использовать tf.while_loop с нетерпеливым выполнением?

Вы забыли добавить оператор возврата в свою функцию:

import tensorflow as tf

def b(i):
    return tf.add(i, 1)

i = tf.constant(0)
c = lambda i: tf.less(i, 10)
tf.while_loop(c, b, [i]) # <tf.Tensor: id=51, shape=(), dtype=int32, numpy=10>

Обратите внимание, что в вашем первом примере функция b возвращает увеличенное значение:

i = tf.constant(0)
b = lambda i: tf.add(i,1)
c = lambda i: tf.less(i,10)
tf.while_loop(c,b, [i])
print(b(1).numpy()) # 2