循环

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2023-12-01

目标

了解循环的用途
为 for、while 和 do...while 语句使用正确的语法
了解如何打破循环，或者跳过循环迭代并继续

什么是循环？

有时您希望代码在工作完成之前反复做同一件事。可使用循环实现此目的。循环是一种编程结构，它在满足某个特定条件（或某组条件）时反复执行。例如，您可能要求程序读取数据文件中的所有记录，或者依次处理数组中的每个元素。（下一单元将介绍数组。）

3 种循环结构使迭代代码或多次执行它成为可能：

for 循环
while 循环
do...while 循环

for 循环

Java 语言中基本的循环结构是 for 语句。可以使用 for 语句迭代一个值范围，以确定执行循环多少次。for 循环的抽象语法是：

for (initialization; loopWhileTrue; executeAtBottomOfEachLoop) {
  statementsToExecute
}

在循环的开头，执行初始化语句（多个初始化语句可使用逗号分开）。只要 loopWhileTrue（一个必须计算为 true 或 false 的 Java 条件表达式）为 true，就会执行该循环。在循环的底部，执行 executeAtBottomOfEachLoop。

例如，如果希望清单 1 中的 main() 方法中的代码执行 3 次，可以使用一个 for 循环

清单 1. 一个 for 循环

public static void main(String[] args) {
  Logger l = Logger.getLogger(Person.class.getName());
  for (int aa = 0; aa < 3; aa++) {
    Person p = new Person("Joe Q Author", 42, 173, 82, "Brown", "MALE");
    l.info("Loop executing iteration# " + aa);
    l.info("Name: " + p.getName());
    l.info("Age:" + p.getAge());
    l.info("Height (cm):" + p.getHeight());
    l.info("Weight (kg):" + p.getWeight());
    l.info("Eye Color:" + p.getEyeColor());
    l.info("Gender:" + p.getGender());
  }
}

在清单 1 的开头，局部变量 aa 被初始化为 0。此语句仅在循环初始化时执行一次。该循环然后继续执行 3 次，每次将 aa 递增 1。

在下一单元将会看到，可使用一种替代性的 for 循环语法来循环执行实现 Iterable 接口的结构（比如数组和其他 Java 实用程序类）。就现在而言，只需注意清单 1 中的 for 循环语法的用法。

一个 while 循环

while 循环的语法是：

while (condition) {
  statementsToExecute
}

正如您可能预料到的，如果 condition 计算为 true，则执行该循环。在每个迭代的顶部（也即在执行任何语句之前），计算该条件。如果该条件计算为 true，则执行循环。所以如果一个 while 循环的条件表达式至少有一次未计算为 true，则可能不执行该循环。

再次看看清单 1 中的 for 循环。作为对比，清单 2 使用了一个 while 循环来获取同样的结果。

清单 2. 一个 while 循环

public static void main(String[] args) {
  Logger l = Logger.getLogger(Person.class.getName());
  int aa = 0;
  while (aa < 3) {
    Person p = new Person("Joe Q Author", 42, 173, 82, "Brown", "MALE");
    l.info("Loop executing iteration# " + aa);
    l.info("Name: " + p.getName());
    l.info("Age:" + p.getAge());
    l.info("Height (cm):" + p.getHeight());
    l.info("Weight (kg):" + p.getWeight());
    l.info("Eye Color:" + p.getEyeColor());
    l.info("Gender:" + p.getGender());
    aa++;
  }
}

可以看到，while 循环需要的工作比 for 循环要多。您必须初始化 aa 变量，还要记住在循环底部递增它。

do...while 循环

如果想要一个始终执行一次，然后检查它的条件表达式的循环，可以使用 do...while 循环，如清单 3 所示。

清单 3. 一个 do...while 循环

int aa = 0;
do {
  Person p = new Person("Joe Q Author", 42, 173, 82, "Brown", "MALE");
  l.info("Loop executing iteration# " + aa);
  l.info("Name: " + p.getName());
  l.info("Age:" + p.getAge());
  l.info("Height (cm):" + p.getHeight());
  l.info("Weight (kg):" + p.getWeight());
  l.info("Eye Color:" + p.getEyeColor());
  l.info("Gender:" + p.getGender());
  aa++;
} while (aa < 3);

条件表达式 (aa < 3) 在循环结束前不会执行检查。

循环终止

有时，您需要在条件表达式计算为 false 之前跳出（或终止）循环。如果在一个 String 数组中搜索某个特定值，而且只想找到该值，并不关心数组的其他元素，则可能发生这种情况。对于想要跳出循环的情况，Java 语言提供了 break 语句，如清单 4 所示。

清单 4. 一条 break 语句

public static void main(String[] args) {
  Logger l = Logger.getLogger(Person.class.getName());
  int aa = 0;
  while (aa < 3) {
    if (aa == 1)
      break;
    Person p = new Person("Joe Q Author", 42, 173, 82, "Brown", "MALE");
    l.info("Loop executing iteration# " + aa);
    l.info("Name: " + p.getName());
    l.info("Age:" + p.getAge());
    l.info("Height (cm):" + p.getHeight());
    l.info("Weight (kg):" + p.getWeight());
    l.info("Eye Color:" + p.getEyeColor());
    l.info("Gender:" + p.getGender());
    aa++;
  }
}

break 语句跳转到它所在循环外的下一条可执行语句。

继续执行循环

在清单 4 中的（简化）例子中，您仅希望执行循环一次并跳出。也可跳过循环的单次迭代，但继续执行循环。要实现该目的，需要使用 continue 语句，如清单 5 所示。

清单 5. 一条 continue 语句

public static void main(String[] args) {
  Logger l = Logger.getLogger(Person.class.getName());
  int aa = 0;
  while (aa < 3) {
    if (aa == 1)
      continue;
    else
    aa++;
    Person p = new Person("Joe Q Author", 42, 173, 82, "Brown", "MALE");
    l.info("Loop executing iteration# " + aa);
    l.info("Name: " + p.getName());
    l.info("Age:" + p.getAge());
    l.info("Height (cm):" + p.getHeight());
    l.info("Weight (kg):" + p.getWeight());
    l.info("Eye Color:" + p.getEyeColor());
    l.info("Gender:" +
    p.getGender());
  }
}

在清单 5 中，跳过了循环的第二次迭代，但继续执行第三次迭代。举例而言，在处理记录并遇到一条您完全不想处理的记录时，使用 continue 就很方便。您可以跳过该记录并前进到下一条记录。