Go 语言中的 For 循环

介绍

与其他编程语言不同，Go 语言中仅提供了 for 这一种循环语句关键字。然而，它非常高效且灵活。让我们一起来学习 Go 中的 for 循环。

知识点：

For 循环
For range 循环

这是一个引导实验，提供了逐步的指导来帮助你学习和练习。请仔细遵循说明完成每个步骤，并获得动手实践经验。历史数据表明，这是一个初学者级别的实验，完成率为 97%。它获得了学习者 95% 的好评率。

字符串中的字符

在之前关于基础数据结构的章节中，我们了解到字符串是字符的集合。因此，我们可以使用索引（index）来获取字符串中的特定字符。让我们创建一个 string.go 文件并写入以下代码：

cd ~/project
touch string.go

package main

import "fmt"

func main() {
    s := "labex"

    // 使用索引访问字符串中的每个字符
    fmt.Println(s[0], s[1], s[2], s[3], s[4])
    // 打印字符
    fmt.Printf("%c %c %c %c %c\n", s[0], s[1], s[2], s[3], s[4])
}

运行程序：

go run string.go

输出结果如下：

108 97 98 101 120
l a b e x

在这个程序中，我们声明了一个字符串变量来存储「labex」，并使用索引访问字符串中的每个字符。在打印时，我们发现程序输出的是数字而不是实际的字符。

通过对比下方的 ASCII 表，我们可以看到这些数字对应着实际的字符。例如，在 ASCII 表中，「108」对应字符「l」。

这是因为字符在底层实际上是按照「UTF-8」编码存储每个字符的数值。由于「UTF-8」兼容「ASCII」，所以字符「l」的位置实际上存储的是数值编码「108」。

如果我们想输出字符，可以使用 fmt.Printf 函数配合 %c 转义序列。这在代码的第二行中得到了演示，它会将数值编码转换为字符后再进行输出。

为了访问 string.go 文件中字符串的每个字符，我们每次都需要声明一个索引。当处理成百上千个数据时，这会变得非常麻烦。在这种情况下，我们可以使用 for 循环来进行操作。

For 循环语法

循环会根据条件执行程序。让我们来看看 for 循环语句的语法：

for initialization; condition; post {
    // 代码块
}

**初始化语句（initialization）**用于初始化一个变量。**条件语句（condition）**应当返回一个布尔值。**后置语句（post）**在每次循环迭代后修改变量的值。让我们看一个具体的例子。

在 ~/project 目录下创建一个 for.go 文件，并写入以下内容：

cd ~/project
touch for.go

package main

import "fmt"

func main() {
    // 输出从 0 到 9 的数字
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Println(i)
    }
}

运行程序：

go run for.go

输出结果如下：

在这个程序中，我们首先将临时变量 i 初始化为 0，在每次循环迭代中，i 的值都会增加 1。循环的条件是只要 i 的值小于 10 就会继续执行，这意味着程序将输出从 0 到 9 的数字。

注意： 在 for 循环中，初始化、条件和后置语句都是可选的。这意味着即使没有这些语句，for 循环也能正常工作。

如果只存在条件语句，for 循环的功能就类似于其他语言中的「while」循环。

以下代码仅使用条件语句实现了与前一个程序相同的结果：

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 0
    for i < 10 {
        fmt.Println(i)
        i++
    }
}

你可以看到，当只有条件语句存在时，用于分隔语句的分号 ; 可以省略。

使用 For 循环

现在我们已经理解了 for 循环的语法，让我们使用 for 循环重写第一个程序 string.go。

package main

import "fmt"

func main() {
    s := "labex"
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Printf("%d %c\n", int(s[i]), s[i])
    }
}

运行程序：

go run string.go

输出结果如下：

挑战

让我们做一个挑战来巩固对 for 循环的理解。

创建一个 for2.go 文件。任务是按倒序输出字符串「labex」中的每个字符。

预期输出：

x
e
b
a
l

要求：

for2.go 文件应放置在 ~/project 目录下。
使用 for 循环来实现该结果。

提示：索引是从 0 开始的。

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break 关键字

在上一节中，我们提到 for 循环中的三个语句都是可选的。如果一个都不声明会发生什么？让我们实验一下。

将以下代码写入 for.go 文件：

package main

import "fmt"

func main() {
    for {
        fmt.Printf("1")
    }
}

运行程序：

go run for.go

我们可以看到，如果在 for 循环中没有声明条件，条件将被默认为 true，循环将无限持续下去。

提示： 使用 Ctrl+C 可以终止程序。

如果我们想在不声明条件语句或无法编写条件语句的情况下，在特定条件下退出循环，可以使用「break」关键字。它会强制立即退出当前所在的循环。

使用以下代码更新 for.go 文件，该代码使用「break」关键字输出 23 个「1」：

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 0
    for {
        // 在每次循环迭代中将 i 的值增加 1
        i++
        fmt.Printf("1")
        // 当 i 的值为 23 时退出循环
        if i == 23 {
            break
        }
    }
}

「break」关键字不仅可以用于没有条件语句的 for 循环，也可以用于带有条件语句的 for 循环。当满足「break」条件时，它会跳过条件语句并退出循环。

continue 关键字

除了强制立即退出循环的「break」关键字外，还有一个「continue」关键字，它允许你跳过当前循环迭代的剩余部分，并开始下一次迭代。

「continue」关键字的用法与「break」关键字类似，但它们的功能不同。

让我们更新 for.go 文件来跳过数字 2 和 8：

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        if i == 2 || i == 8 {
            continue
        }
        fmt.Println(i)
    }
}

运行程序：

go run for.go

输出结果如下：

在这个程序中，我们在 for 循环的代码块中添加了一个条件语句。如果当前循环变量的值为 2 或 8，它将跳过剩余的代码并开始下一次循环迭代。因此，输出结果中不包含数字 2 和 8。

总结

在本实验中，我们学习了 for 循环。让我们回顾一下：

for 循环中的所有三个参数都是可选的。
break 关键字可用于退出当前循环。
continue 关键字可用于跳过当前迭代并开始下一次迭代。