for 循环语句

语法

形式	语法
1	for ( 语句 | 变量声明 表达式? ; 表达式? ) 语句 | ({ 语句列表 })
2	for ( 变量声明 upto|downto 表达式 ; 表达式? ) 语句 | ({ 语句列表 })
3	for ( 不带初始值的 变量声明 : 表达式 ) 语句 | ({ 语句列表 })

描述

for 循环语句用于重复执行一段代码块，直到满足特定的终止条件。它提供了两种主要的语法形式：

初始化；条件；步进循环

这种形式是最传统的 for 循环语法，类似于 C 语言中的 for 循环。它包含三个部分：

1. 初始化：在循环开始前执行的语句，通常用于初始化循环变量。
2. 条件：在每次循环迭代开始时评估的表达
3. 步进：在每次循环迭代结束时执行的表达式，通常用于更新循环变量。

初始化表达式将在循环进入时被执行求值一次，接下来每次循环开始时，都检查条件表达式的值，如果条件为真，则执行循 环体，然后执行步进表达式。这个过程会一直持续，直到条件表达式的值为假。

可以使用 continue 语句 来跳过当前迭代并开始下一次迭代，或者使 用 break 语句 来提前退出循环。执行 continue 语句时，步进表达式仍然会被执行， 执行 break 语句时，循环会立即终止，步进表达式不会被执行。

条件表达式可以是一个空语句，这表示此循环的循环条件始终成立：

for (int i = 0; ; ++i) {
    // 这个循环将无限执行，直到通过 break 语句退出
    if (i >= 10) {
        break;
    }
    writeln(i);
}

upto/downto 循环

这种形式的 for 循环语句用于在一个范围内迭代，类似于 Python 中的 range 函数。它包含两个主要部分：

1. 变量声明：用于声明循环变量，并通过初始值指示循环的起始点。
2. 终止位置：指示范围的结束位置，可以是 upto（向上迭代）或 downto（向下迭代）。

upto 和 downto 关键字用于指定循环变量的迭代方向。upto 表示从起始值递增到终止位置，而 downto 则表示从起 始值递减到终止位置。每次步进的值是 1。

upto 和 downto 循环本质上是语法糖，以下写法实际上是等价的：

for (int i = 0; i <= 10; ++i) {
    // 循环体
}

// 等价于

for (int i = 0 upto 10) {
    // 循环体
}

因此，upto 和 downto 循环同样支持使用 continue 语句 和 break 语句。

迭代遍历循环

这种形式的 for 循环语句用于遍历 array 或 map。可以从 array 或 map 中依次取出元素，并在循环体内 使用这些元素。

• 如果遍历的是 array：

  当遍历 array 时，遍历循环里可以声明 一个 变量用以接收每次迭代时的元素值。 声明这个变量时，应当确保类型可以正确接收元素；如果数组中 存在不兼容类型的元素，则遍历到该元素时抛出异常：

  array arr = [1, 2, 3, "str", 4, 5];
  for (int value : arr) {
      writeln(value); // 依次输出 1, 2, 3，当遍历到 "str" 时抛出异常
  }

• 如果遍历的是 map：

  当遍历 map 时，遍历循环可以接收 一个 或 两个 变量：

  变量数	说明
  1	接收一个数组，数组按顺序包含：[键， 值， 索引顺序]
  2	第一个变量接收键，第二个变量接收值

  map m = {"a": 1, "b": 2, "c": 3};
  // 使用一个变量接收键值对数组
  for (array entry : m) 
  {
      let string key, int value, int index = entry;
      writeln("Key: ", key, ", Value: ", value, ", Index: ", index);
  }
  
  // 使用两个变量分别接收键和值
  for (string key, int value : m) 
  {
      writeln("Key: ", key, ", Value: ", value);
  }

在迭代遍历循环中，可以使用内建变量 __index 来获取当前迭代的索引位置（从 0 开始）。这个变量在每次迭代时自动更新，表示当前元素在集合中的位置。

与其他形式的 for 循环类似，迭代遍历循环也支持使用 continue 语句 和 break 语句。

示例

// 初始化；条件；步进循环示例
for (int i = 0; i < 5; ++i) 
{
    writeln("i = ", i);
}

// upto 循环示例
for (int j = 0 upto 4) 
{
    writeln("j = ", j);
}

// downto 循环示例
for (int k = 4 downto 0) 
{
    writeln("k = ", k);
}

// 数组遍历示例
array numbers = [10, 20, 30, 40, 50];
for (int num : numbers) 
{
    writeln("数组元素: ", num, ", 索引: ", __index);
}

// map 遍历示例（一个变量）
map scores = {"Alice": 95, "Bob": 87, "Charlie": 92};
for (array entry : scores) 
{
    writeln("条目: ", entry);
}

// map 遍历示例（两个变量）
for (string name, int score : scores)
{
    writeln("姓名: ", name, ", 分数: ", score, ", 索引: ", __index);
}

// 使用 continue 和 break 的示例
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    if (i == 3) {
        continue; // 跳过 i = 3 的情况
    }
    if (i == 7) {
        break; // 当 i = 7 时退出循环
    }
    writeln("当前值: ", i);
}