Язык программирования C#9 и платформа .NET5

Работа с итерационными конструкциями C#

Все языки программирования предлагают средства для повторения блоков кода до тех пор, пока не будет удовлетворено условие завершения. С каким бы языком вы не имели дело в прошлом, итерационные операторы C# не должны вызывать особого удивления или требовать лишь небольшого объяснения. В C# предоставляются четыре итерационные конструкции:

• цикл for;

• цикл foreach/in;

• цикл while;

• цикл do/while.

Давайте рассмотрим каждую конструкцию зацикливания по очереди, создав новый проект консольного приложения по имени IterationsAndDecisions.

На заметку! Материал данного раздела главы будет кратким и по существу, т.к. здесь предполагается наличие у вас опыта работы с аналогичными ключевыми словами (if, for, switch и т.д.) в другом языке программирования. Если нужна дополнительная информация, просмотрите темы "Iteration Statements (C# Reference)" ("Операторы итераций (справочник по С#)"), "Jump Statements (C# Reference)" ("Операторы перехода (справочник по С#)") и "Selection Statements (C# Reference)" ("Операторы выбора (справочник по С#)") в документации по C# (https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/).

Использование цикла for

Когда требуется повторять блок кода фиксированное количество раз, хороший уровень гибкости предлагает оператор for. В действительности вы имеете возможность указывать, сколько раз должен повторяться блок кода, а также задавать условие завершения. Не вдаваясь в излишние подробности, ниже представлен пример синтаксиса:

 // Базовый цикл for.
 static void ForLoopExample
 {
  // Обратите внимание, что переменная i видима только в контексте цикла for.
  for(int i = 0; i < 4; i++)
  {
  Console.WriteLine("Number is: {0} ", i);
  }
  // Здесь переменная i больше видимой не будет.
 }

Все трюки, которые вы научились делать в языках С, C++ и Java, по-прежнему могут использоваться при формировании операторов for в С#. Допускается создавать сложные условия завершения, строить бесконечные циклы и циклы в обратном направлении (посредством операции – -), а также применять ключевые слова goto, continue и break.

Использование цикла foreach

Ключевое слово foreach языка C# позволяет проходить в цикле по всем элементам внутри контейнера без необходимости в проверке верхнего предела. Тем не менее, в отличие от цикла for цикл foreach будет выполнять проход по контейнеру только линейным (п+1) образом (т.е. не получится проходить по контейнеру в обратном направлении, пропускать каждый третий элемент и т.п.).

Однако если нужно просто выполнить проход по коллекции элемент за элементом, то цикл foreach будет великолепным выбором. Ниже приведены два примера использования цикла foreach — один для обхода массива строк и еще один для обхода массива целых чисел. Обратите внимание, что тип, указанный перед ключевым словом in, представляет тип данных контейнера.

 // Проход по элементам массива посредством foreach.
 static void ForEachLoopExample
 {
  string[] carTypes = {"Ford", "BMW", "Yugo", "Honda" };
  foreach (string c in carTypes)
  {
  Console.WriteLine(c);
  }
  int[] myInts = { 10, 20, 30, 40 };
  foreach (int i in myInts)
  {
  Console.WriteLine(i);
  }
 }

За ключевым словом in может быть указан простой массив (как в приведенном примере) или, точнее говоря, любой класс, реализующий интерфейс IEnumerable. Как вы увидите в главе 10, библиотеки базовых классов .NET Core поставляются с несколькими коллекциями, которые содержат реализации распространенных абстрактных типов данных. Любой из них (скажем, обобщенный тип List<T>) может применяться внутри цикла foreach.

Использование неявной типизации в конструкциях foreach

В итерационных конструкциях foreach также допускается использование неявной типизации. Как и можно было ожидать, компилятор будет выводить корректный "вид типа". Вспомните пример метода LINQ, представленный ранее в главе. Даже не зная точного типа данных переменной subset, с применением неявной типизации все-таки можно выполнять итерацию по результирующему набору. Поместите в начало файла следующий оператор using:

 using System.Linq;
 static void LinqQueryOverInts
 {
  int[] numbers = { 10, 20, 30, 40, 1, 2, 3, 8 };
  // Запрос LINQ!
  var subset = from i in numbers where i < 10 select i;
  Console.Write("Values in subset: ");
  foreach (var i in subset)
  {
  Console.Write("{0} ", i);
  }
 }

Использование циклов while и do/while

Итерационная конструкция while удобна, когда блок операторов должен выполняться до тех пор, пока не будет удовлетворено некоторое условие завершения. Внутри области видимости цикла while необходимо позаботиться о том, чтобы это условие действительно удовлетворялось, иначе получится бесконечный цикл. В следующем примере сообщение "In while loop" будет постоянно выводиться на консоль, пока пользователь не завершит цикл вводом yes в командной строке:

 static void WhileLoopExample
 {
  string userIsDone = "";
  // Проверить копию строки в нижнем регистре.
  while(userIsDone.ToLower != "yes")
  {
  Console.WriteLine("In while loop");
  Console.Write("Are you done? [yes] [no]: "); // Запрос продолжения
  userIsDone = Console.ReadLine;
  }