Освоение цикла for в C++: пошаговое руководство

Цикл for в C++

В этом уроке мы изучим цикл for в C++ и его работу с помощью примеров.

В программировании циклы используются для повторения блока кода.

Например, если нужно показать сообщение 100 раз, вместо написания оператора печати 100 раз можно использовать цикл.

Это был простой пример; с эффективным использованием циклов можно достичь гораздо большей эффективности и изощренности в программах.

В C++ существует 3 типа циклов:

• for цикл
• while цикл
• do...while цикл

Этот урок фокусируется на цикле for в C++. О других типах циклов мы узнаем в следующих уроках.

---

Цикл for в C++

Синтаксис цикла for:

for (initialization; condition; update) {
    // тело цикла
}

Здесь:

• initialization — инициализирует переменные и выполняется только один раз
• condition — если true, выполняется тело цикла for; если false, цикл завершается
• update — обновляет значение инициализированных переменных и снова проверяет условие

Подробнее об conditions см. в уроке об операторах отношения и логических операторах C++.

---

Блок-схема цикла for в C++

---

Пример 1: вывод чисел от 1 до 5

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

Результат

1 2 3 4 5

Как работает эта программа:

Итерация	Переменная	i <= 5	Действие
1-я	i = 1	true	1 выводится. i увеличивается до 2.
2-я	i = 2	true	2 выводится. i увеличивается до 3.
3-я	i = 3	true	3 выводится. i увеличивается до 4.
4-я	i = 4	true	4 выводится. i увеличивается до 5.
5-я	i = 5	true	5 выводится. i увеличивается до 6.
6-я	i = 6	false	Цикл завершается

---

Пример 2: вывод текста 5 раз

// Программа для вывода текста 5 раз
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        cout << "Hello World! " << endl;
    }
    return 0;
}

Результат

Hello World!
Hello World!
Hello World!
Hello World!
Hello World!

Как работает эта программа:

Итерация	Переменная	i <= 5	Действие
1-я	i = 1	true	Hello World! выводится, i становится 2.
2-я	i = 2	true	Hello World! выводится, i становится 3.
3-я	i = 3	true	Hello World! выводится, i становится 4.
4-я	i = 4	true	Hello World! выводится, i становится 5.
5-я	i = 5	true	Hello World! выводится, i становится 6.
6-я	i = 6	false	Цикл завершается

---

Пример 3: сумма первых n натуральных чисел

// Программа для нахождения суммы первых n натуральных чисел
// натуральные числа — положительные целые: 1,2,3,...n
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int num, sum;
    sum = 0;
    cout << "Enter a positive integer: ";
    cin >> num;
    for (int i = 1; i <= num; ++i) {
        sum += i;
    }
    cout << "Sum = " << sum << endl;
    return 0;
}

Результат

Enter a positive integer: 10
Sum = 55

В примере две переменные num и sum. sum инициализируется 0, а num — значением от пользователя.

Используется цикл for:

for(int i = 1; i <= num; ++i)

Здесь:

• int i = 1: инициализация переменной i
• i <= num: цикл выполняется, пока i меньше или равно num
• ++i: увеличивает i на 1 в каждой итерации

Когда i становится 11, условие false, и sum равно 0 + 1 + 2 + ... + 10.

---

Range-based for Loop (диапазонный цикл for)

В C++11 был введен новый range-based for цикл для работы с коллекциями, такими как массивы и векторы. Его синтаксис:

for (variable : collection) {
    // тело цикла
}

Здесь для каждого значения в collection цикл выполняется, и значение присваивается variable.

---

Пример 4: Range-based for Loop

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int num_array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    for (int n : num_array) {
        cout << n << " ";
    }
    return 0;
}

Результат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

В программе объявлен и инициализирован массив int с именем num_array. В нем 10 элементов.

Использован range-based for для доступа ко всем элементам массива.

---

Бесконечный цикл for в C++

Если condition в цикле for всегда true, он выполняется бесконечно (до переполнения памяти). Например,

// бесконечный цикл for
for(int i = 1; i > 0; i++) {
    // блок кода
}

В программе условие всегда true, поэтому код выполняется бесконечно.

---

Посмотрите эти примеры для дополнительного изучения:

• C++ Программа для вычисления суммы натуральных чисел
• C++ Программа для нахождения факториала
• C++ Программа для генерации таблицы умножения

---

В следующем уроке мы изучим циклы while и do...while.