C++（for）

• 1. 经典的 for 循环
• 2. 基于范围的 for 循环（C++11 引入）
• 3. 无限 for 循环
• 4. 嵌套 for 循环
• 5. 使用 continue 和 break 控制循环流
• 总结

C++ 中有多种形式的 for 循环，每种形式适合不同的应用场景。

1. 经典的 for 循环

这是 C++ 中最基础的循环类型，由三部分组成：初始化、条件、迭代表达式。

语法：

for (initialization; condition; increment) {
    // code block
}

• initialization：在循环开始时执行一次。通常用于初始化循环计数器变量。
• condition：每次迭代前进行检查，如果为真，则继续循环，如果为假，则退出循环。
• increment：每次迭代后执行，通常用于更新循环计数器。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        cout << "i = " << i << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4

2. 基于范围的 for 循环（C++11 引入）

基于范围的 for 循环允许您遍历数组或容器中的所有元素，而不需要显式管理循环计数器。它非常适合遍历 STL 容器（如 std::vector）、C 风格数组等。

语法：

for (declaration : container) {
    // code block
}

• declaration：用于声明遍历元素的变量。通常是一个引用或拷贝。
• container：可以是数组或任何支持 begin() 和 end() 的容器。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    for (int num : numbers) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 使用引用修改元素
    for (int& num : numbers) {
        num *= 2;
    }
    
    for (int num : numbers) {
        cout << num << " ";
    }
    
    return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5 
2 4 6 8 10 

3. 无限 for 循环

如果条件部分永远为真，或者没有条件部分，for 循环会变成无限循环。这在某些特定情况下非常有用，但通常需要结合 break 语句以终止循环。

语法：

for (;;) {
    // code block
    if (some_condition) {
        break;  // 跳出循环
    }
}

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int i = 0;
    for (;;) {  // 无限循环
        cout << "i = " << i << endl;
        if (i >= 5) {
            break;  // 跳出循环
        }
        i++;
    }
    return 0;
}

输出：

i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5

4. 嵌套 for 循环

for 循环可以嵌套使用，这通常用于遍历多维数组或处理复杂的算法，如矩阵运算等。

语法：

for (initialization1; condition1; increment1) {
    for (initialization2; condition2; increment2) {
        // nested code block
    }
}

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            cout << "(" << i << ", " << j << ") ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

(0, 0) (0, 1) (0, 2) 
(1, 0) (1, 1) (1, 2) 
(2, 0) (2, 1) (2, 2)

5. 使用 continue 和 break 控制循环流

• break：用于立即退出循环，不再执行循环体中的其余部分。
• continue：用于跳过当前迭代的剩余部分，直接进入下一次迭代。

示例（结合 continue 和 break）：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        if (i == 5) {
            continue;  // 跳过本次循环，直接进入下次迭代
        }
        if (i == 8) {
            break;  // 退出循环
        }
        cout << "i = " << i << endl;
    }
    return 0;
}

输出：

i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 6
i = 7

总结

• 经典 for 循环：适合需要显式控制循环变量的情况。
• 基于范围的 for 循环：更简洁，适合遍历容器和数组。
• 嵌套 for 循环：用于处理多维数据。
• 无限 for 循环：在某些场景下用于等待条件或持续处理任务，注意使用 break 语句控制循环的终止。

在实际编程中，选择合适的 for 循环形式能帮助编写更清晰和简洁的代码。