C# 迭代语句全面演练第 3 部分 - 高级用法

2019-06-14 08:00:00 · 飞浪

在本指南中，我们将比较四种常见的迭代语句并总结循环选择的最佳实践。

介绍

这是C# 迭代语句系列文章的第三部分。在第 1 部分和第 2 部分中，我们学习了所有四种常见的迭代语句：while、do while、for和foreach。如果您错过了它们，请查看它们。

在本指南中，我们将对它们进行比较并总结循环选择的最佳实践。此外，我们还将学习高级用法。

由于这是针对初学者的指南，因此我尽力使用生动的视觉效果和示例来帮助您理解。

while 与 for

为了搞清楚while循环和for循环的特点和应用场景，我们来比较一下while循环和for循环。

思考如何将for和while相互转换。

for -> while：将初始化程序放在while循环之前，将update_expression放在code_block之后。

      // for template
for (initializer; condition; update_expression)
{
    code_block;
}

// rewritten for by while
initializer;                // execute initializer before while loop
while (condition)
{
    code_block;
    update_expression;        // execute update-expression after code_block
}
    

while -> for：只忽略初始化程序和update_expression。

      // while templates
while (condition)
{
    code_block;
}

// rewritten while by for
for (;condition;)        // initializer and update_expression stay empty
{
    code_block;
}
    

从上面的约定策略中，我们可以得出结论：for是while的一个特例，在需要初始化和更新循环变量的情况下更实用、更易读。

循环选择的最佳实践

现在我们已经了解了所有这四个迭代语句以及它们之间的比较。

我们将总结最佳实践，以便在特定场景中选择最佳做法：

我们可以按照下面的流程来做出决定：

首先，问问自己，“这是一个带有集合的循环吗？”
如果是，我们再判断用for还是foreach，如果是正序访问元素，不需要修改集合，也不需要操作索引，那么可以选择foreach，否则就选择for。
如果答案是否定的，我们必须进一步考虑， “它在检查条件之前是否处理逻辑？”如果是，那么do while是最好的选择。
最后一步：如果循环逻辑需要初始化程序或update_expression代码部分，我们使用for。其余情况下请选择while 。

下面是一个维恩图，可以直观地向您展示循环使用的适当范围：

高级用法

配合Jump语句

对于实际场景中一些比较复杂的情况，在循环执行时，可能会触发某些逻辑来改变控制流，这就需要配合跳转语句来实现。

例如，使用continue跳过其余语句并继续进行下一次迭代，或者使用break跳出循环，或者使用goto、return或throw语句退出循环。

我将在另一份指南中讨论跳转语句：C# 跳转语句综合演练第 1 部分 - break、continue。

无限循环

由于循环中的所有部分都可以是可选的，当条件为空或true时，它将导致无限循环。它将永远执行循环逻辑，直到你拔掉电脑电源：

      // infinite for loop
for (;;)
{
    Console.WriteLine("I am trapped in loop. Is anybody here?"); 
}

// infinite while loop
while (true)
{
    Console.WriteLine("I am trapped in loop again. Please help me!");
}
    

大多数情况下，应该避免无限循环。不过不用担心，正如刚才提到的，跳转语句是无限循环的完美助手。

嵌套循环

我提到过code_block可以包含另一个循环块。这称为嵌套循环。

那么，如何实现嵌套循环？

简单地说，我们可以用另一个循环替换code_block的全部或部分。

让我们用一个嵌套循环的简单场景来练习一下：

现在我们开发最后一个机器人：管家机器人，它可以帮助我们管理我们的物品。

这是一个有 2 x 3 个单元格的书架，我们想问它这个书架上有多少本书。

      int[,] bookshelf = new int[2, 3] {
    {11, 7, 10},
    {9, 15, 12},
};

int sum = 0;
// iteration for the first dimension
for (int i = 0; i < bookshelf.GetLength(0); ++i)
{
    // iteration for the second dimension
    for (int j = 0; j < bookshelf.GetLength(1); ++j)
    {
        sum += bookshelf[i, j];
    }
}
Console.WriteLine("there are {0} books on this bookshelf", sum);
// output: there are 64 books on this bookshelf
    

创建一个嵌套循环来索引二维数组。外层循环是针对第一维的迭代，内层循环是针对第二维的迭代。

结论

在本指南中，我们比较了迭代语句（while、do while、for、foreach），并总结了循环选择的最佳实践。此外，我们还探索了高级用法，包括跳转语句、无限循环和嵌套循环。

由于这是结尾，所以我绘制了一张思维导图来帮助大家整理和复习这一系列的知识。

本指南是 C# 流控制指南系列之一：

希望你喜欢。如果您有任何疑问，欢迎通过 recnac@foxmail.com 与我联系。

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// for template for (initializer; condition; update_expression) { code_block; } // rewritten for by while initializer; // execute initializer before while loop while (condition) { code_block; update_expression; // execute update-expression after code_block }

// infinite for loop for (;;) { Console.WriteLine("I am trapped in loop. Is anybody here?"); } // infinite while loop while (true) { Console.WriteLine("I am trapped in loop again. Please help me!"); }

int[,] bookshelf = new int[2, 3] { {11, 7, 10}, {9, 15, 12}, }; int sum = 0; // iteration for the first dimension for (int i = 0; i < bookshelf.GetLength(0); ++i) { // iteration for the second dimension for (int j = 0; j < bookshelf.GetLength(1); ++j) { sum += bookshelf[i, j]; } } Console.WriteLine("there are {0} books on this bookshelf", sum); // output: there are 64 books on this bookshelf