5.4 for 結構 · Go入門指南

[TOC] 如果想要重復執行某些語句，Go 語言中您只有 for 結構可以使用。不要小看它，這個 for 結構比其它語言中的更為靈活。 **注意事項**?其它許多語言中也沒有發現和 do while 完全對等的 for 結構，可能是因為這種需求并不是那么強烈。 ## [](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/05.4.md#541-基于計數器的迭代)5.4.1 基于計數器的迭代文件 for1.go 中演示了最簡單的基于計數器的迭代，基本形式為： ~~~ for 初始化語句; 條件語句; 修飾語句 {} ~~~ 示例 5.6?[for1.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/examples/chapter_5/for1.go)： ~~~ package main import "fmt" func main() { for i := 0; i < 5; i++ { fmt.Printf("This is the %d iteration\n", i) } } ~~~ 輸出： ~~~ This is the 0 iteration This is the 1 iteration This is the 2 iteration This is the 3 iteration This is the 4 iteration ~~~ 由花括號括起來的代碼塊會被重復執行已知次數，該次數是根據計數器（此例為 i）決定的。循環開始前，會執行且僅會執行一次初始化語句?`i := 0;`；這比在循環之前聲明更為簡短。緊接著的是條件語句?`i < 5;`，在每次循環開始前都會進行判斷，一旦判斷結果為 false，則退出循環體。最后一部分為修飾語句?`i++`，一般用于增加或減少計數器。這三部分組成的循環的頭部，它們之間使用分號?`;`?相隔，但并不需要括號?`()`?將它們括起來。例如：`for (i = 0; i < 10; i++) { }`，這是無效的代碼！同樣的，左花括號?`{`?必須和 for 語句在同一行，計數器的生命周期在遇到右花括號?`}`?時便終止。一般習慣使用 i、j、z 或 ix 等較短的名稱命名計數器。特別注意，永遠不要在循環體內修改計數器，這在任何語言中都是非常差的實踐！您還可以在循環中同時使用多個計數器： ~~~ for i, j := 0, N; i < j; i, j = i+1, j-1 {} ~~~ 這得益于 Go 語言具有的平行賦值的特性（可以查看第 7 章 string_reverse.go 中反轉數組的示例）。您可以將兩個 for 循環嵌套起來： ~~~ for i:=0; i<5; i++ { for j:=0; j<10; j++ { println(j) } } ~~~ 如果您使用 for 循環迭代一個 Unicode 編碼的字符串，會發生什么？示例 5.7?[for_string.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/examples/chapter_5/for_string.go)： ~~~ package main import "fmt" func main() { str := "Go is a beautiful language!" fmt.Printf("The length of str is: %d\n", len(str)) for ix :=0; ix < len(str); ix++ { fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", ix, str[ix]) } str2 := "日本語" fmt.Printf("The length of str2 is: %d\n", len(str2)) for ix :=0; ix < len(str2); ix++ { fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", ix, str2[ix]) } } ~~~ 輸出： ~~~ The length of str is: 27 Character on position 0 is: G Character on position 1 is: o Character on position 2 is: Character on position 3 is: i Character on position 4 is: s Character on position 5 is: Character on position 6 is: a Character on position 7 is: Character on position 8 is: b Character on position 9 is: e Character on position 10 is: a Character on position 11 is: u Character on position 12 is: t Character on position 13 is: i Character on position 14 is: f Character on position 15 is: u Character on position 16 is: l Character on position 17 is: Character on position 18 is: l Character on position 19 is: a Character on position 20 is: n Character on position 21 is: g Character on position 22 is: u Character on position 23 is: a Character on position 24 is: g Character on position 25 is: e Character on position 26 is: ! The length of str2 is: 9 Character on position 0 is: ? Character on position 1 is: ? Character on position 2 is: ￥ Character on position 3 is: ? Character on position 4 is: ? Character on position 5 is: ? Character on position 6 is: è Character on position 7 is: a Character on position 8 is: ? ~~~ 如果我們打印 str 和 str2 的長度，會分別得到 27 和 9。由此我們可以發現，ASCII 編碼的字符占用 1 個字節，既每個索引都指向不同的字符，而非 ASCII 編碼的字符（占有 2 到 4 個字節）不能單純地使用索引來判斷是否為同一個字符。我們會在第 5.4.4 節解決這個問題。 ### [](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/05.4.md#練習題)練習題 **練習 5.4**?[for_loop.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/exercises/chapter_5/for_loop.go) 1. 使用 for 結構創建一個簡單的循環。要求循環 15 次然后使用 fmt 包來打印計數器的值。 2. 使用 goto 語句重寫循環，要求不能使用 for 關鍵字。 **練習 5.5**?[for_character.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/exercises/chapter_5/for_character.go) 創建一個程序，要求能夠打印類似下面的結果（直到每行 25 個字符時為止）： ~~~ G GG GGG GGGG GGGGG GGGGGG ~~~ 1. 使用 2 層嵌套 for 循環。 2. 使用一層 for 循環以及字符串截斷。 **練習 5.6**?[bitwise_complement.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/exercises/chapter_5/bitwise_complement.go) 使用按位補碼從 0 到 10，使用位表達式?`%b`?來格式化輸出。 **練習 5.7**?Fizz-Buzz 問題：[fizzbuzz.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/exercises/chapter_5/fizzbuzz.go) 寫一個從 1 打印到 100 的程序，但是每當遇到 3 的倍數時，不打印相應的數字，但打印一次 "Fizz"。遇到 5 的倍數時，打印?`Buzz`?而不是相應的數字。對于同時為 3 和 5 的倍數的數，打印?`FizzBuzz`（提示：使用 switch 語句）。 **練習 5.8**?Fizz-Buzz 問題：[rectangle_stars.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/exercises/chapter_5/rectangle_stars.go) 使用?`*`?符號打印寬為 20，高為 10 的矩形。 ## [](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/05.4.md#542-基于條件判斷的迭代)5.4.2 基于條件判斷的迭代 for 結構的第二種形式是沒有頭部的條件判斷迭代（類似其它語言中的 while 循環），基本形式為：`for 條件語句 {}`。您也可以認為這是沒有初始化語句和修飾語句的 for 結構，因此?`;;`?便是多余的了。 Listing 5.8?[for2.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/examples/chapter_5/for2.go)： ~~~ package main import "fmt" func main() { var i int = 5 for i >= 0 { i = i - 1 fmt.Printf("The variable i is now: %d\n", i) } } ~~~ 輸出： ~~~ The variable i is now: 4 The variable i is now: 3 The variable i is now: 2 The variable i is now: 1 The variable i is now: 0 The variable i is now: -1 ~~~ ## [](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/05.4.md#543-無限循環)5.4.3 無限循環條件語句是可以被省略的，如?`i:=0; ; i++`?或?`for { }`?或?`for ;; { }`（`;;`?會在使用 gofmt 時被移除）：這些循環的本質就是無限循環。最后一個形式也可以被改寫為?`for true { }`，但一般情況下都會直接寫?`for { }`。如果 for 循環的頭部沒有條件語句，那么就會認為條件永遠為 true，因此循環體內必須有相關的條件判斷以確保會在某個時刻退出循環。想要直接退出循環體，可以使用 break 語句（第 5.5 節）或 return 語句直接返回（第 6.1 節）。但這兩者之間有所區別，break 只是退出當前的循環體，而 return 語句提前對函數進行返回，不會執行后續的代碼。無限循環的經典應用是服務器，用于不斷等待和接受新的請求。 ~~~ for t, err = p.Token(); err == nil; t, err = p.Token() { ... } ~~~ ## [](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/05.4.md#544-for-range-結構)5.4.4 for-range 結構這是 Go 特有的一種的迭代結構，您會發現它在許多情況下都非常有用。它可以迭代任何一個集合（包括數組和 map，詳見第 7 和 8 章）。語法上很類似其它語言中 foreach 語句，但您依舊可以獲得每次迭代所對應的索引。一般形式為：`for ix, val := range coll { }`。要注意的是，`val`?始終為集合中對應索引的值拷貝，因此它一般只具有只讀性質，對它所做的任何修改都不會影響到集合中原有的值（**譯者注：如果?`val`?為指針，則會產生指針的拷貝，依舊可以修改集合中的原值**）。一個字符串是 Unicode 編碼的字符（或稱之為?`rune`）集合，因此您也可以用它迭代字符串： ~~~ for pos, char := range str { ... } ~~~ 每個 rune 字符和索引在 for-range 循環中是一一對應的。它能夠自動根據 UTF-8 規則識別 Unicode 編碼的字符。示例 5.9?[range_string.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/examples/chapter_5/range_string.go)： ~~~ package main import "fmt" func main() { str := "Go is a beautiful language!" fmt.Printf("The length of str is: %d\n", len(str)) for pos, char := range str { fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", pos, char) } fmt.Println() str2 := "Chinese: 日本語" fmt.Printf("The length of str2 is: %d\n", len(str2)) for pos, char := range str2 { fmt.Printf("character %c starts at byte position %d\n", char, pos) } fmt.Println() fmt.Println("index int(rune) rune char bytes") for index, rune := range str2 { fmt.Printf("%-2d %d %U '%c' % X\n", index, rune, rune, rune, []byte(string(rune))) } } ~~~ 輸出： ~~~ The length of str is: 27 Character on position 0 is: G Character on position 1 is: o Character on position 2 is: Character on position 3 is: i Character on position 4 is: s Character on position 5 is: Character on position 6 is: a Character on position 7 is: Character on position 8 is: b Character on position 9 is: e Character on position 10 is: a Character on position 11 is: u Character on position 12 is: t Character on position 13 is: i Character on position 14 is: f Character on position 15 is: u Character on position 16 is: l Character on position 17 is: Character on position 18 is: l Character on position 19 is: a Character on position 20 is: n Character on position 21 is: g Character on position 22 is: u Character on position 23 is: a Character on position 24 is: g Character on position 25 is: e Character on position 26 is: ! The length of str2 is: 18 character C starts at byte position 0 character h starts at byte position 1 character i starts at byte position 2 character n starts at byte position 3 character e starts at byte position 4 character s starts at byte position 5 character e starts at byte position 6 character : starts at byte position 7 character starts at byte position 8 character 日 starts at byte position 9 character 本 starts at byte position 12 character 語 starts at byte position 15 index int(rune) rune char bytes 0 67 U+0043 'C' 43 1 104 U+0068 'h' 68 2 105 U+0069 'i' 69 3 110 U+006E 'n' 6E 4 101 U+0065 'e' 65 5 115 U+0073 's' 73 6 101 U+0065 'e' 65 7 58 U+003A ':' 3A 8 32 U+0020 ' ' 20 9 26085 U+65E5 '日' E6 97 A5 12 26412 U+672C '本' E6 9C AC 15 35486 U+8A9E '語' E8 AA 9E ~~~ 請將輸出結果和 Listing 5.7（for_string.go）進行對比。我們可以看到，常用英文字符使用 1 個字節表示，而中文字符使用 3 個字符表示。 **練習 5.9**?以下程序的輸出結果是什么？ ~~~ for i := 0; i < 5; i++ { var v int fmt.Printf("%d ", v) v = 5 } ~~~ **問題 5.2：**?請描述以下 for 循環的輸出結果： 1. ~~~ for i := 0; ; i++ { fmt.Println("Value of i is now:", i) } ~~~ 2. ~~~ for i := 0; i < 3; { fmt.Println("Value of i:", i) } ~~~ 3. ~~~ s := "" for ; s != "aaaaa"; { fmt.Println("Value of s:", s) s = s + "a" } ~~~ 4. ~~~ for i, j, s := 0, 5, "a"; i < 3 && j < 100 && s != "aaaaa"; i, j, s = i+1, j+1, s + "a" { fmt.Println("Value of i, j, s:", i, j, s) } ~~~