7.3　for表達式

Scala的for表達式是用于迭代的“瑞士軍刀”，可以讓你以不同的方式組合一些簡單的因子來表達各式各樣的迭代。它可以幫助我們處理諸如遍歷整數序列的常見任務，也可以通過更高級的表達式來遍歷多個不同種類的集合，并根據任意條件過濾元素，生成新的集合。

遍歷集合

用for表達式能做的最簡單的事是，遍歷某個集合的所有元素。例如，示例7.5展示了一組打印出當前目錄所有文件的代碼。I/O操作用到了Java API。首先對當前目錄（"."）創建一個java.io.File對象，然后調用它的listFiles方法。這個方法返回一個包含File對象的數組，這些對象分別對應當前目錄中的每個子目錄或文件。最后將結果數組保存在變量filesHere中。

通過“file <- filesHere”這樣的生成器（generator）語法，我們將遍歷filesHere的元素。每進行一次迭代，一個新的名稱為file的val都會被初始化成一個元素的值。編譯器推斷出文件的類型為File，這是因為filesHere是一個Array[File]。每進行一次迭代，for表達式的代碼體——println(file)，就被執行一次。由于File的toString方法會返回文件或目錄的名稱，因此這段代碼將會打印出當前目錄的所有文件和子目錄。

for表達式的語法可以用于任何種類的集合，而不僅僅是數組。[3]Range（區間）是一類特殊的用例，在表5.4（93頁）中簡略地提到過?？梢杂谩?span id="hbl2zvv" class="code-span">1 to 5”這樣的語法來創建Range，并用for表達式來遍歷它。下面是一個簡單的例子：

如果你不想在被遍歷的值中包含區間的上界，則可以用until而不是to：

在Scala中像這樣遍歷整數是常見的做法，不過與其他語言相比，要少一些。在其他語言中，你可能會通過遍歷整數來遍歷數組，就像這樣：

這個for表達式引入了一個變量i，依次將0到filesHere.length - 1之間的每個整數值賦值給它。每次對i賦值后，filesHere的第i個元素都會被提取出來做相應的處理。

在Scala中，這類遍歷方式不那么常見的原因是可以直接遍歷集合。這樣做了以后，你的代碼會更短，也避免了很多在遍歷數組時會遇到的偏一位（off-by-one）的錯誤。應該以0還是1開始？應該對最后一個下標后加上-1、+1，還是什么都不加？這些疑問很容易回答，但也很容易答錯。完全避免這些問題無疑是更安全的做法。

過濾

有時你并不想完整地遍歷集合，但你想把它過濾成一個子集。這時你可以給for表達式添加過濾器（filter）。過濾器是for表達式的圓括號中的一個if子句。舉例來說，示例7.6的代碼僅列出當前目錄中以“.scala”結尾的那些文件：

也可以用如下代碼達到同樣的目的：

這段代碼與前一段代碼產生的輸出沒有區別，可能看上去對于有指令式編程背景的程序員來說更為熟悉。這種指令式編程的代碼風格只是一種選項[4]，因為這個特定的for表達式被用作打印的副作用，其結果是單元值()。稍后你將看到，for表達式之所以被稱為“表達式”，是因為它能返回有意義的值，即一個類型可以由for表達式的<-子句決定的集合。

若想隨意包含更多的過濾器，則直接添加if子句即可。例如，為了讓代碼具備額外的防御性，示例7.7的代碼只輸出文件名，不輸出目錄名。實現方式是添加一個檢查文件的isFile方法的過濾器。

嵌套迭代

如果你添加多個<-子句，將得到嵌套的“循環”。例如，示例7.8中的for表達式有兩個嵌套迭代。外部循環遍歷filesHere，內部循環遍歷每個以.scala結尾的文件的fileLines(file)。

中途（mid-stream）變量綁定

你大概已經注意到，示例7.8中line.trim被重復了兩遍。這并不是一個很無謂的計算，因此你可能想最好只算一次?？梢杂玫忍枺?span id="t2ig2hq" class="code-span">=）將表達式的結果綁定到新的變量上。被綁定的這個變量在引入和使用時都與val一樣，只不過去掉了val關鍵字。示例7.9給出了一個例子。

在示例7.9中，for表達式在中途引入了名稱為trimmed的變量。這個變量被初始化為line.trim的結果。for表達式余下的部分則兩次用到了這個新的變量，一次在if表達式中，另一次在println中。

交出一個新的集合

雖然目前為止所有示例都是對遍歷到的值進行操作然后忽略它，但是完全可以在每次迭代中生成一個可以被記住的值。具體做法就像我們在第3章的第12步介紹的，在for表達式的代碼體之前加上關鍵字yield而不是do。例如，如下函數識別出.scala文件并將它保存在數組中：

for表達式的代碼體每次被執行，都會交出一個值，本例中就是file。當for表達式執行完畢后，其結果將包含所有交出的值，且被包含在一個集合中。結果集合的類型基于迭代子句中處理的集合種類。在本例中，結果是Array[File]，因為filesHere是一個數組，而交出的表達式類型為File。

下面再看一個例子，示例7.10中的for表達式先將包含當前目錄所有文件的名稱為filesHere的Array[File]轉換成一個只包含.scala文件的數組。對于每一個文件，再使用fileLines方法（參見示例7.8）的結果生成一個Iterator[String]。Iterator提供的next和hasNext方法，可以用來遍歷集合中的元素。這個初始的迭代器又被轉換成另一個Iterator[String]，這一次只包含那些包含子串"for"的被去邊的字符串。最后，對這些字符串再交出其長度的整數。這個for表達式的結果是包含這些長度整數的Array[Int]。

至此，你已經看到了Scala的for表達式的所有主要功能特性，不過我們講得比較快。有關for表達式更完整的講解請參考《Scala高級編程》。