Циклы и итерации

Циклы - простой способ сделать какое-то действие несколько раз. Эта глава руководства JavaScript Guide познакомит вас с различными операторами доступными в JavaScript.

Вы можете представить цикл в виде компьютеризированной версии игры, где вы говорите кому-то сделать X шагов в одном направлении, затем Y шагов в другом; для примера, идея игры "Иди 5 шагов на восток" может быть выражена в виде цикла:

var step;
for (step = 0; step < 5; step++) {
  // Запускается 5 раз, с шагом от 0 до 4.
  console.log('Идём 1 шаг на восток');
}

Существует множество различных видов циклов, но все они по сути делают тоже самое: повторяют какое-либо действие несколько раз (не забывайте про нулевой раз повторения, отсчёт в массиве начинается с 0). Различные по строению циклы предлагают разные способы для определения начала и окончания цикла. Для различных задач программирования существуют свои операторы цикла, с помощью которых они решаются намного проще.

Операторы предназначеные для организации циклов в  JavaScript:

• Цикл_for
• Цикл_do...while
• Цикл_while
• Метка_(label)
• break
• continue
• for...in
• for...of

Цикл for 

Цикл for  повторяет действия, пока не произойдёт какое-либо специальное событие завершения цикла. Оператор for в JavaScript аналогичен оператору for в Java и C. Объявление оператора for выглядит следующим образом:

for ([начало]; [условие]; [шаг]) выражения

При его выполнении происходит следущее:

1. Выполняется выражение начало, если оно указано. Это выражение обычно инициализирует один или несколько счётчиков, но синтаксис позволяет выражению быть любой сложности. Также используется для объявления переменных.
2. Выполняется условие. Если условие истинно, то выполняются выражения. Если оно ложно, цикл for прерывается. Если же условие полностью пропущено, то оно считается истинным.
3. Выполняются выражения. Чтобы выполнить несколько выражений, используются выражение блок ({ ... })  для группировки выражений.
4. Обновляется шаг, если он есть, а затем управление возвращается к шагу 2.

Пример

В следующей функции есть цикл for, который считает количество выбранных жанров в списке прокрутки (элемент <select>, который позволяет выбрать несколько элементов). Цикл for объявляет переменную i и задаёт ей значение 0. Также он проверяет, что i меньше количества элементов в элементе <select>, выполняет оператор if и увеличивает i на один после каждого прохода цикла.

<form name="selectForm">
  <p>
    <label for="musicTypes">Выберите некоторые жанры музыки, а затет нажмите на кнопку ниже:</label>
    <select id="musicTypes" name="musicTypes" multiple="multiple">
      <option selected="selected">R&B</option>
      <option>Jazz</option>
      <option>Blues</option>
      <option>New Age</option>
      <option>Classical</option>
      <option>Opera</option>
    </select>
  </p>
  <p><input id="btn" type="button" value="Как много выбрано?" /></p>
</form>

<script>
function howMany(selectObject) {
  var numberSelected = 0;
  for (var i = 0; i < selectObject.options.length; i++) {
    if (selectObject.options[i].selected) {
      numberSelected++;
    }
  }
  return numberSelected;
}

var btn = document.getElementById("btn");
btn.addEventListener("click", function(){
  alert('Выбрано элементов: ' + howMany(document.selectForm.musicTypes))
});
</script>

Цикл do...while 

Цикл do...while повторяется пока заданное условие истинно. Оператор do...while имеет вид:

do
  выражения
while (условие);

выражения выполняются пока условие истинно. Чтобы использовать несколько выражений, используйте оператор блок ({ ... }), чтобы сгруппировать их. Если условие истинно, выражения выполнятся снова. В конце каждого прохода условие проверяется. Если условие ложно, выполнение приостанавливается и управление передаётся выражению после do...while.

Пример

В следующем пример, цикл do выполнится минимум 1 раз и запускается снова, пока i меньше 5.

do {
  i += 1;
  console.log(i);
} while (i < 5);

Цикл while

Цикл while выполняет выражения пока условие истинно. Выглядит он так:

while (условие)
  выражения

Если условие становится ложным, выражения в цикле перестают выполняться и управление переходит к выражению после цикла.

Условие проверяется на истинность до того, как выполняются выражения в цикле. Если условие истинно, выполняются выражения, а затем условие проверяется снова. Если условие ложно, выполнение приостанавливается и управление переходит к выражению после while.

Чтобы использовать несколько выражений, используйте оператор блок ({ ... }), чтобы сгруппировать их.

Пример 1

Следующий цикл while работает, пока n меньше трёх:

var n = 0;
var x = 0;
while (n < 3) {
  n++;
  x += n;
}

С каждой итерацией, цикл увеличивает n и добавляет это значение к x. Поэтому, x и n получают следующие значения:

• После первого прохода: n = 1 и x = 1
• После второго: n = 2 и x = 3
• После третьего прохода: n = 3 и x = 6

После третьего прохода, условие n < 3 становится ложным, поэтому цикл прерывается.

Пример 2

Избегайте бесконечных циклов. Убедитесь, что условие цикла в итоге станет ложным; иначе, цикл никогда не прервётся. Выражения в следующем цикле while будут выполняться вечно, т.к. условие никогда не станет ложным:

while (true) {
  console.log("Hello, world");
}

Метка (label)

Метка представляет собой оператор с индентификатором, который позволяет вам ссылаться на какое-то место в вашей программе. Например, вы можете использовать метку, чтобы обозначить цикл, а затем использовать операторы break или continue, чтобы указать, должна ли программа прерывать цикл или продолжать его выполнение.

Синтаксис метки следующий:

метка :
   оператор

Значение метки может быть любым корректным JavaScript индентификатором, не являющимся зарезервированным словом. Оператор, указанный вами после метки может быть любым выражением.

Пример

В этом примере, метка markLoop обозначает цикл while.

markLoop:
while (theMark == true) {
   doSomething();
}

break

Используйте оператор break, чтобы прерывать цикл, переключать управление или в сочетании с оператором метка.

• Когда вы используете break без метки, он прерывает циклы while, do-while и for или сразу переключает управление к следующему выражению.
• Когда вы используете break с меткой, он прерывает специально отмеченное выражение.

Синтаксис оператора может быть таким:

1. break;
2. break Метка;

Первая форма синтаксиса прерывает цикл совсем или переключает управление; вторая прерывает специально обозначенное выражение.

Пример 1

Следующий пример проходит по элементам в массиве, пока не найдёт элемент, чьё значение - theValue:

for (i = 0; i < a.length; i++) {
  if (a[i] == theValue) {
    break;
  }
}

Пример 2: Прерывание метки

var x = 0;
var z = 0
labelCancelLoops: while (true) {
  console.log("Внешний цикл: " + x);
  x += 1;
  z = 1;
  while (true) {
    console.log("Внутренний цикл: " + z);
    z += 1;
    if (z === 10 && x === 10) {
      break labelCancelLoops;
    } else if (z === 10) {
      break;
    }
  }
}

continue

Оператор continue используется, чтобы шагнуть на шаг вперёд в циклах while, do-while, for или перейти к метке.

• Когда вы используете continue без метки, он прерывает текущую итерацию циклов while, do-while и for и продолжает выполнение цикла со следующей итерации. В отличие от break, continue не прерывает выполнение цикла полностью. В цикле while он прыгает к условию. А в for увеличивает шаг.
• Когда вы используете continue с меткой, он применяется к циклу с этой меткой.

Синтаксис continue может выглядеть так:

1. continue;
2. continue label;

Пример 1

Следующий пример показывает цикл while с оператором continue, который срабатывает, когда значение i равно 3. Таким образом, n получает значения 1, 3, 7 и 12.

var i = 0;
var n = 0;
while (i < 5) {
  i++;
  if (i == 3) {
    continue;
  }
  n += i;
}

Пример 2

Выражение, отмеченное checkiandj содержит выражение с меткой checkj. При столкновении с continue, программа прерывает текущую итерацию checkj и начинает новую итерацию. Каждый раз при попадании на continue, checkj переходит на новую итерацию, пока условие возвращает false. Когда возвращается false, после вычисления остатка от деления checkiandj, checkiandj переходит на новую итерацию, пока его условие возвращает false. Когда возвращается false, программа продолжает выполнение с выражения после checkiandj.

Если у continue проставлена метка checkiandj, программа может продолжится с метки checkiandj.

checkiandj:
  while (i < 4) {
    console.log(i);
    i += 1;
    checkj:
      while (j > 4) {
        console.log(j);
        j -= 1;
        if ((j % 2) == 0) {
          continue checkj;
        }
        console.log(j + " чётное.");
      }
      console.log("i = " + i);
      console.log("j = " + j);
  }

for...in 

Оператор for...in проходит по всем перечислимым свойствам объекта. JavaScript выполнит указанные выражения для каждого отдельного свойства. Цикл for...in выглядит так:

for (variable in object) {
  выражения
}

Пример

Следующая функция берёт своим аргументом объект и его имя. Затем проходит по всем свойствам объекта и возвращает строку, которая содержит имена свойств и их значения.

function dump_props(obj, obj_name) {
  var result = "";
  for (var i in obj) {
    result += obj_name + "." + i + " = " + obj[i] + "<br>";
  }
  result += "<hr>";
  return result;
}

Для объекта car со свойствами make и model, результат будет:

car.make = Ford
car.model = Mustang

Массивы

Хотя, очень заманчиво использовать for...in как способ пройтись по всем элементам Array, этот оператор возвращает имя свойств определённых пользователем помимо числовых индексов. Таким образом лучше использовать стандартный for для числовых индексов при взаимодействии с массивами, поскольку оператор for...in проходит по определённым пользователем свойствам в дополнение к элементам массива, если вы изменяете массив, например, добавляете свойства и методы.

for...of

Оператор for...of создаёт цикл, проходящий по перечислимым объектам (включая Array, Map, Set, объект arguments и так далее), вызывая на каждой итерации функцию с выражениями, которые надо выполнить для получения значения каждого отдельного свойства.

for (variable of object) {
  выражения
}

Следующий пример показывает разницу между циклами for...of и for...in. Тогда как for...in проходит по именам свойств, for...of проходит по значениям свойств:

let arr = [3, 5, 7];
arr.foo = "hello";

for (let i in arr) {
   console.log(i); // выводит "0", "1", "2", "foo"
}

for (let i of arr) {
   console.log(i); // выводит "3", "5", "7"
}