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迭代语句 - for、 foreach、 do和 while

迭代语句重复执行语句或语句块。 当指定的布尔表达式的计算结果为for时，该true执行其正文。 该foreach语句枚举集合的元素，并为集合的每个元素执行其正文。 该do语句有条件地执行其正文一次或多次。 while 语句：有条件地执行其主体零次或多次。

在迭代语句正文中的任何时间点，可以使用该语句中断循环break。 可以使用continue语句跳至循环中的下一次迭代。

for 语句

当指定的布尔表达式的计算结果为for时，该true语句执行语句或语句块。 以下示例显示了 for 语句，该语句在整数计数器小于 3 时执行其主体：

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    Console.Write(i);
}
// Output:
// 012

前面的示例显示了语句的 for 元素：

  • “初始化表达式”部分仅在进入循环前执行一次。 通常，在该部分中声明并初始化本地循环变量。 无法从语句外部访问声明的 for 变量。

    前面的示例中的初始化器部分声明并初始化整数计数器变量：

    int i = 0

  • 条件部分用于确定是否应执行循环中的下一次迭代。 如果计算结果为 true 或不存在，则执行下一次迭代;否则，将退出循环。 条件节必须是布尔表达式。

    前面的示例中 的条件 部分检查计数器值是否小于 3：

    i < 3

  • “迭代器”部分定义循环主体的每次执行后将执行的操作。

    前面的示例中的 迭代器 部分递增计数器：

    i++

  • 循环的主体，必须是语句或语句块。

迭代器节可以包含以下语句表达式中的零个或多个，用逗号分隔：

如果未在初始值设定项节中声明循环变量，也可以使用初始值设定项节中上述列表中的零个或多个表达式。 以下示例显示了初始值设定项和迭代器节的几个不太常见的用法：在初始值设定项节中为外部变量赋值、调用初始值设定项和迭代器节中的方法，以及更改迭代器节中两个变量的值：

int i;
int j = 3;
for (i = 0, Console.WriteLine($"Start: i={i}, j={j}"); i < j; i++, j--, Console.WriteLine($"Step: i={i}, j={j}"))
{
    //...
}
// Output:
// Start: i=0, j=3
// Step: i=1, j=2
// Step: i=2, j=1

语句的所有部分 for 都是可选的。 例如，以下代码定义无限 for 循环：

for ( ; ; )
{
    //...
}

foreach 语句

该 foreach 语句为实现 System.Collections.IEnumerable 或 System.Collections.Generic.IEnumerable<T> 接口的类型实例中的每个元素执行语句或语句块，如以下示例所示：

List<int> fibNumbers = new() { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 };
foreach (int element in fibNumbers)
{
    Console.Write($"{element} ");
}
// Output:
// 0 1 1 2 3 5 8 13

该 foreach 语句不限于这些类型。 可以将它与满足以下条件的任何类型的实例一起使用：

  • 类型具有公共无参数的GetEnumerator方法。 该方法 GetEnumerator 可以是类型的 扩展方法。
  • 方法的 GetEnumerator 返回类型具有公共 Current 属性和公共无 MoveNext 参数方法，其返回类型为 bool。

以下示例使用具有 foreach 类型实例的 System.Span<T> 语句，该实例不实现任何接口：

Span<int> numbers = [3, 14, 15, 92, 6];
foreach (int number in numbers)
{
    Console.Write($"{number} ");
}
// Output:
// 3 14 15 92 6

如果枚举器 Current 的属性返回 引用返回值 （ref T 其中 T 是集合元素的类型），则可以使用 ref 或 ref readonly 修饰符声明迭代变量，如以下示例所示：

Span<int> storage = stackalloc int[10];
int num = 0;
foreach (ref int item in storage)
{
    item = num++;
}
foreach (ref readonly var item in storage)
{
    Console.Write($"{item} ");
}
// Output:
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

如果语句的 foreach 源集合为空，则不会执行该语句的 foreach 正文并跳过。 如果将foreach语句应用于null，则会抛出一个NullReferenceException。

await foreach

可以使用 await foreach 该语句来使用异步数据流，即实现 IAsyncEnumerable<T> 接口的集合类型。 在异步检索下一个元素时，循环的每个迭代都可能会暂停。 以下示例演示如何使用 await foreach 语句：

await foreach (var item in GenerateSequenceAsync())
{
    Console.WriteLine(item);
}

还可以将 await foreach 语句与满足以下条件的任何类型的实例一起使用：

  • 类型具有公共无参数的GetAsyncEnumerator方法。 该方法可以是类型的 扩展方法。
  • GetAsyncEnumerator 方法的返回类型具有公共 Current 属性和一个公共无参数的 MoveNextAsync 方法，其返回类型为 Task<bool>、ValueTask<bool> 或者是任何其他可等待类型，并且此类型的等待器中 GetResult 方法返回一个 bool 值。

默认情况下，流元素在捕获的上下文中进行处理。 如果要禁用上下文捕获，请使用 TaskAsyncEnumerableExtensions.ConfigureAwait 扩展方法。 有关同步上下文和捕获当前上下文的详细信息，请参阅 使用基于任务的异步模式。 有关异步流的详细信息，请参阅 异步流教程。

迭代变量的类型

可以使用 var 关键字 让编译器推断语句中 foreach 迭代变量的类型，如以下代码所示：

foreach (var item in collection) { }

注释

var编译器可以将类型推断为可为 null 的引用类型，具体取决于是否启用可为 null 的感知上下文以及初始化表达式的类型是否为引用类型。 有关详细信息，请参阅 隐式类型的局部变量。

还可以显式指定迭代变量的类型，如以下代码所示：

IEnumerable<T> collection = new T[5];
foreach (V item in collection) { }

在前面的窗体中，集合元素的类型 T 必须隐式或显式转换为迭代变量的类型 V 。 如果显式转换从 T 到 V 在运行时失败，则 foreach 语句会引发 InvalidCastException。 例如，如果是 T 非密封类类型， V 可以是任何接口类型，即使是未实现的 T 接口类型。 在运行时，集合元素的类型可能是派生自 T 实际实现 V的类型。 如果不是这样，则会引发 InvalidCastException。

do 语句

当指定的布尔表达式的计算结果为do时，该true语句执行语句或语句块。 由于该表达式在每次执行循环后计算，因此循环 do 执行一次或多次。 该 do 循环与 while 循环不同，该循环执行零次或多次。

以下示例显示了语句的 do 用法：

int n = 0;
do
{
    Console.Write(n);
    n++;
} while (n < 5);
// Output:
// 01234

while 语句

当指定的布尔表达式的计算结果为while时，该true语句执行语句或语句块。 由于该表达式是在每次执行循环之前计算的，因此循环 while 执行零次或多次。 while 循环不同于 do 循环（该循环执行 1 次或多次）。

以下示例显示了语句的 while 用法：

int n = 0;
while (n < 5)
{
    Console.Write(n);
    n++;
}
// Output:
// 01234

C# 语言规范

有关更多信息，请参阅 C# 语言规范的以下部分：

有关这些功能的详细信息，请参阅以下功能建议说明：

另请参阅