С# для цикла

C# для цикла

В этой статье мы узнаем о цикле for в C# и о различных способах их использования в программе.

В программировании часто требуется выполнить определенный блок операторов определенное количество раз. Возможным решением будет ввод этих операторов необходимое количество раз. Однако количество повторений может быть неизвестно заранее (во время компиляции) или может быть достаточно большим (скажем, 10000).

Лучшим решением такой проблемы является цикл. Циклы используются в программировании для повторного выполнения определенного блока операторов до тех пор, пока не будет выполнено какое-либо условие.

В этой статье мы рассмотрим цикл for в C#.

<час>

C# для цикла

для ключевое слово используется для создания цикла for в C#. Синтаксис для цикла for это:

for (initialization; condition; iterator)
{
	// body of for loop
}

<час>

Как работает цикл for?

1. C# для цикла for имеет три оператора:initialization , condition и iterator .
2. initialization Оператор выполняется сначала и только один раз. Здесь переменная обычно объявляется и инициализируется.
3. Затем condition оценивается. condition является логическим выражением, т. е. возвращает либо true или false .
4. Если condition оценивается как true :
   1. Выполняются инструкции внутри цикла for.
   2. Затем iterator выполняется оператор, который обычно изменяет значение инициализированной переменной.
   3. Снова condition оценивается.
   4. Процесс продолжается до тех пор, пока condition оценивается как false .
5. Если condition оценивается как false , цикл for завершается.

<час>

блок-схема цикла

<рисунок> <час>

Пример 1. C# для цикла

using System;

namespace Loop
{
	class ForLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			for (int i=1; i<=5; i++)
			{
				Console.WriteLine("C# For Loop: Iteration {0}", i);
			}
		}
	}	
}

Когда мы запустим программу, вывод будет таким:

C# For Loop: Iteration 1
C# For Loop: Iteration 2
C# For Loop: Iteration 3
C# For Loop: Iteration 4
C# For Loop: Iteration 5

В этой программе

• initialization оператор int i=1
• condition оператор i<=5
• iterator оператор i++

Когда программа запускается,

• Во-первых, переменная i объявляется и инициализируется значением 1.
• Затем условие (i<=5 ) оценивается.
• Поскольку условие возвращает true , затем программа выполняет тело цикла for. Он печатает заданную строку с итерацией 1 (итерация просто означает повторение).
• Теперь итератор (i++ ) оценивается. Это увеличивает значение i до 2.
• Условие (i<=5 ) оценивается снова, и в конце значение i увеличивается на 1. Условие оценивается как true первые 5 раз.
• Когда значение i будет 6, а условие будет false , поэтому цикл завершится.

Пример 2:цикл for для вычисления суммы первых n натуральных чисел

using System;

namespace Loop
{
	class ForLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			int n = 5,sum = 0;

			for (int i=1; i<=n; i++)
			{
				// sum = sum + i;
				sum += i;
			}

			Console.WriteLine("Sum of first {0} natural numbers = {1}", n, sum);
		}
	}
}

Когда мы запустим программу, вывод будет таким:

Sum of first 5 natural numbers = 15

Здесь значение sum и n инициализируются 0 и 5 соответственно. Переменная итерации i инициализируется значением 1 и увеличивается на каждой итерации.

Внутри цикла for значение sum увеличивается на i то есть sum = sum + i . Цикл for продолжается до тех пор, пока i меньше или равно n (ввод пользователя).

Давайте посмотрим, что происходит в данной программе на каждой итерации.

Первоначально i =1, сумма =0 и n =3

<тд>1 <тд>2 <тд>3 <тд>4 <тд>5 <тд>6

Для шагов выполнения цикла

Итерация	Значение i	i<=5	Значение суммы
1	правда	0+1 =1
2	правда	1+2 =3
3	правда	3+3 =6
4	правда	6+4 =10
5	правда	10+5 =15
6	ложь	Цикл завершается

Таким образом, окончательное значение суммы будет равно 15 при n =5.

<час>

Несколько выражений внутри цикла for

Мы также можем использовать несколько выражений внутри цикла for. Это означает, что мы можем иметь более одного оператора инициализации и/или итератора в цикле for. Давайте посмотрим на пример ниже.

Пример 3:цикл for с несколькими выражениями инициализации и итератора

using System;

namespace Loop
{
	class ForLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			for (int i=0, j=0; i+j<=5; i++, j++)
			{
				Console.WriteLine("i = {0} and j = {1}", i,j);
			}         
		}
	}
}

Когда мы запустим программу, вывод будет таким:

i = 0 and j = 0
i = 1 and j = 1
i = 2 and j = 2

В этой программе мы объявили и инициализировали две переменные:i и j в операторе инициализации.

Кроме того, у нас есть два выражения в части итератора. Это означает, что оба i и j увеличиваются на 1 на каждой итерации.

<час>

Цикл for без операторов инициализации и итератора

Инициализация, условие и оператор итератора являются необязательными в цикле for. Это означает, что мы можем запустить цикл for и без этих операторов.

В таких случаях цикл for действует как цикл while. Давайте посмотрим на пример ниже.

Пример 4:цикл for без инициализации и оператора итератора

using System;

namespace Loop
{
	class ForLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			int i = 1;
			for ( ; i<=5; )
			{
				Console.WriteLine("C# For Loop: Iteration {0}", i);
				i++;
			}
		}
	}
}

Когда мы запустим программу, вывод будет таким:

C# For Loop: Iteration 1
C# For Loop: Iteration 2
C# For Loop: Iteration 3
C# For Loop: Iteration 4
C# For Loop: Iteration 5

В этом примере мы не использовали оператор инициализации и итератора.

Переменная i инициализируется над циклом for, и его значение увеличивается внутри тела цикла. Эта программа такая же, как и в примере 1.

Точно так же условие также является необязательным оператором. Однако, если мы не используем тестовое выражение, цикл for не будет проверять никаких условий и будет работать вечно (бесконечный цикл).

<час>

Бесконечный цикл

Если условие в цикле for всегда истинно, цикл for будет выполняться вечно. Это называется бесконечным циклом for.

Пример 5. Бесконечный цикл for

using System;

namespace Loop
{
	class ForLoop
	{
		public static void Main(string[] args)
		{
			for (int i=1 ; i>0; i++)
			{
				Console.WriteLine("C# For Loop: Iteration {0}", i);
			}
		}
	}
}

Вот, i инициализируется значением 1 и условием является i>0 . На каждой итерации мы увеличиваем значение i на 1, поэтому условие никогда не будет false . Это приведет к тому, что цикл будет выполняться бесконечно.

Мы также можем создать бесконечный цикл, заменив условие пробелом. Например,

for ( ; ; )
{
	// body of for loop
}

или

for (initialization ; ; iterator)
{
	// body of for loop
}