循环
- for
- while
- loop
- break 与 continue
- label
for
for 语句用于遍历一个迭代器。
#![allow(unused)] fn main() { for var in iterator { code } }
Rust 迭代器返回一系列的元素,每个元素是循环中的一次重复。然后它的值与 var 绑定,它在循环体中有效。每当循环体执行完后,我们从迭代器中取出下一个值,然后我们再重复一遍。当迭代器中不再有值时,for 循环结束。
比如:
#![allow(unused)] fn main() { for x in 0..10 { println!("{}", x); // x: i32 } }
输出
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
不熟悉迭代器概念的同学可能傻眼了,下面不妨用 C 形式的 for 语句做下对比:
#![allow(unused)] fn main() { // C 语言的 for 循环例子 for (x = 0; x < 10; x++) { printf( "%d\n", x ); } }
两者输出是相同的,那么,为何 Rust 要这样来设计 for 语句呢?
- 简化边界条件的确定,减少出错;
- 减少运行时边界检查,提高性能。
即使对于有经验的 C 语言开发者来说,要手动控制要循环的每个元素也都是复杂并且易于出错的。
for 语句就是迭代器遍历的语法糖。
上述迭代器的形式虽好,但是好像在循环过程中,少了索引信息。Rust 考虑到了这一点,当你需要记录你已经循环了多少次了的时候,你可以使用 .enumerate() 函数。比如:
#![allow(unused)] fn main() { for (i,j) in (5..10).enumerate() { println!("i = {} and j = {}", i, j); } }
输出:
i = 0 and j = 5
i = 1 and j = 6
i = 2 and j = 7
i = 3 and j = 8
i = 4 and j = 9
再比如:
#![allow(unused)] fn main() { let lines = "Content of line one Content of line two Content of line three Content of line four".lines(); for (linenumber, line) in lines.enumerate() { println!("{}: {}", linenumber, line); } }
输出:
0: Content of line one
1: Content of line two
2: Content of line three
3: Content of line four
关于迭代器的知识,详见 迭代器 章节。
while
Rust 提供了 while 语句,条件表达式为真时,执行语句体。当你不确定应该循环多少次时可选择 while。
#![allow(unused)] fn main() { while expression { code } }
比如:
#![allow(unused)] fn main() { let mut x = 5; // mut x: i32 let mut done = false; // mut done: bool while !done { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { done = true; } } }
loop
有一种情况,我们经常会遇到,就是写一个无限循环:
#![allow(unused)] fn main() { while true { // do something } }
针对这种情况,Rust 专门优化提供了一个语句 loop。
#![allow(unused)] fn main() { loop { // do something } }
loop 与 while true 的主要区别在编译阶段的静态分析。
比如说,如下代码:
#![allow(unused)] fn main() { let mut a; loop { a = 1; // ... break ... } do_something(a) }
如果是loop循环,编译器会正确分析出变量a会被正确初始化,而如果换成while true,则会发生编译错误。这个微小的区别也会影响生命周期分析。
break 和 continue
与 C 语言类似,Rust 也提供了 break 和 continue 两个关键字用来控制循环的流程。
- break 用来跳出当前层的循环;
- continue 用来执行当前层的下一次迭代。
像上面那个 while 例子:
#![allow(unused)] fn main() { let mut x = 5; let mut done = false; while !done { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { done = true; } } }
可以优化成:
#![allow(unused)] fn main() { let mut x = 5; loop { x += x - 3; println!("{}", x); if x % 5 == 0 { break; } } }
这样感觉更直观一点。
下面这个例子演示 continue 的用法:
#![allow(unused)] fn main() { for x in 0..10 { if x % 2 == 0 { continue; } println!("{}", x); } }
它的作用是打印出 0~9 的奇数。结果如下:
1
3
5
7
9
label
你也许会遇到这样的情形,当你有嵌套的循环而希望指定你的哪一个 break 或 continue 该起作用。就像大多数语言,默认 break 或 continue 将会作用于当前层的循环。当你想要一个 break 或 continue 作用于一个外层循环,你可以使用标签来指定你的 break 或 continue 语句作用的循环。
如下代码只会在 x 和 y 都为奇数时打印他们:
#![allow(unused)] fn main() { 'outer: for x in 0..10 { 'inner: for y in 0..10 { if x % 2 == 0 { continue 'outer; } // continues the loop over x if y % 2 == 0 { continue 'inner; } // continues the loop over y println!("x: {}, y: {}", x, y); } } }