2.1.2 循環(huán)語句

循環(huán)語句可以實現(xiàn)一個程序模塊的重復(fù)執(zhí)行，它對于簡化程序、更好地組織算法有著重要的意義。C#提供了四種循環(huán)語句，分別適用于不同的情形：while語句、do-while語句、for語句、foreach語句。

2.1.2.1 while語句

while語句有條件地將內(nèi)嵌語句執(zhí)行0遍或若干遍，語句的格式為

它的執(zhí)行順序是：

1）計算布爾表達(dá)式boolean-expression的值。

2）當(dāng)布爾表達(dá)式的值為真時，執(zhí)行內(nèi)嵌語句embedded-statement一遍，程序轉(zhuǎn)至第1）步。

3）當(dāng)布爾表達(dá)式的值為假時，while循環(huán)結(jié)束。

下面來看一個簡單的例子，該例在數(shù)組中查找一個指定的值，如找到就返回數(shù)組下標(biāo)，否則返回并報告。

程序清單 2-3：

while語句中允許使用break語句結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行后續(xù)語句；也可以用continue語句來停止內(nèi)嵌語句的執(zhí)行，繼續(xù)進(jìn)行while循環(huán)。

我們使用下面的程序片段來計算一個整數(shù)x的階乘值：

2.1.2.2 do-while語句

do-while語句與while語句不同的是：它將內(nèi)嵌語句執(zhí)行至少一遍。語句的格式為

它按如下順序執(zhí)行：

1）執(zhí)行內(nèi)嵌語句embedded-statement一遍。

2）計算布爾表達(dá)式boolean-expression的值，為true則回到第1）步，為false則終止do循環(huán)。在do-while循環(huán)語句同樣允許用break語句和continue語句實現(xiàn)與while語句中相同的功能。

我們看一下如何使用do-while循環(huán)來實現(xiàn)求整數(shù)的階乘：

2.1.2.3 for語句

for語句是C#中使用頻率最高的循環(huán)語句，在事先知道循環(huán)次數(shù)的情況下使用for語句是比較方便的。for語句的格式為

其中，initializer、condition、iterator這三項都是可選項：initializer為循環(huán)控制變量做初始化，循環(huán)控制變量可以有一個或多個（用逗號隔開）；condition為循環(huán)控制條件，也可以有一個或多個語句；iterator按規(guī)律改變循環(huán)控制變量的值。應(yīng)注意初始化循環(huán)控制條件和循環(huán)控制都是可選的。如果忽略了條件，就會產(chǎn)生死循環(huán)，要用跳轉(zhuǎn)語句break或goto才能退出。

for語句執(zhí)行順序如下：

1）按書寫順序?qū)nitializer部分（如果有的話）執(zhí)行一遍，為循環(huán)控制變量賦初值。

2）測試condition（如果有的話）中的條件是否滿足。

3）若沒有condition項或條件滿足，則執(zhí)行內(nèi)嵌語句一遍，按iterator改變循環(huán)控制變量的值回到第2）步執(zhí)行。

4）若條件不滿足則for循環(huán)終止。

下面的例子非常簡單，打印數(shù)字1到9，但它卻清楚地顯示出了for語句是怎樣工作的：

for語句可以嵌套使用，幫助我們完成大量重復(fù)性、規(guī)律性的工作。

下面的例子用于打印楊輝三角形：

程序清單 2-4：

運行程序的結(jié)果為

還以求整數(shù)的階乘為例，代碼可以這樣寫：

同樣可以用break和continue語句來和循環(huán)判斷符合語句中的邏輯表達(dá)式配合使用達(dá)到控制循環(huán)的目的。仍然以打印數(shù)字為例，如果要求打印除7以外的0到9之間的數(shù)字，只要在for循環(huán)執(zhí)行到7時，跳過打印語句就可以了。

2.1.2.4 foreach語句

foreach語句是在C#中新引入的，C和C++中沒有這個語句，而Visual Basic的程序員應(yīng)該對它不會陌生，它表示收集一個集合中的各元素，并針對各個元素執(zhí)行內(nèi)嵌語句。語句的格式為

其中，類型（type）和標(biāo)識符（identifier）用來聲明循環(huán)變量表達(dá)式（expression）對應(yīng)集合，每執(zhí)行一次內(nèi)嵌語句，循環(huán)變量就依次取集合中的一個元素，代入其中。在這里，循環(huán)變量是一個只讀型局部變量，如果試圖改變它的值或?qū)⑺鳛橐粋€ref或out類型的參數(shù)傳遞，都將引發(fā)編譯時錯誤。

foreach語句中的expression必須是集合類型，如果該集合的元素類型與循環(huán)變量類型不一致，則必須將集合中的元素類型顯式轉(zhuǎn)換為循環(huán)變量元素類型。

集合表示一組相同或相似的數(shù)據(jù)項總的描述。那么在C#中究竟什么樣的類型算是集合類型呢？我們從語法上給出集合類型的定義：

1）該類型必須支持一個形為GetEnumerator的公有的非靜態(tài)方法，該方法的返回類型為結(jié)構(gòu)類或接口。

2）形為GetEnumerator的方法，返回的結(jié)構(gòu)類或接口應(yīng)當(dāng)包含一個公有的非靜態(tài)的方法MoveNext，該方法的返回類型為布爾型。

3）形為GetEnumerator的方法，返回的結(jié)構(gòu)類或接口應(yīng)當(dāng)包含一個公有的非靜態(tài)的屬性Current，該屬性可以讀出。

如果一個類型同時滿足以上三個條件，該類型稱為集合類型，Current屬性的類型叫作該集合類型的元素類型。

我們姑且不論集合類型的具體形式，只從foreach語句的使用角度舉一個例子。假設(shè)Prime是一個滿足條件的集合類型，它的元素類型為1000以內(nèi)的質(zhì)數(shù)，MyInt是我們自定義的一個類型，其范圍為200到300之間的整數(shù)。下面這段程序用于在屏幕上顯示出從200到300之間的所有質(zhì)數(shù)：

程序清單 2-5：

順便說一句，數(shù)組類型是支持foreach語句的。對于一維數(shù)組執(zhí)行順序是從下標(biāo)為0的元素開始，一直到數(shù)組的最后一個元素。對于多維數(shù)組元素，下標(biāo)的遞增是從最右邊那一維開始的，依此類推。同樣break和continue可以出現(xiàn)在foreach語句中，功能不變。