3.7.2　for循环

递增和递减运算符经常在for循环中使用。与while循环相似，for循环反复执行一个代码块，直到满足一个指定的条件。区别在于，for循环有一套内建的语法规定了如何初始化、递增以及测试一个计数器的值。

代码清单3-42展示了如何使用for循环以二进制形式显示一个整数。输出3-21展示了这个代码清单的结果。

代码清单3-42　使用for循环

public class BinaryConverter
{
public static void Main()
{
const int size = 64;
ulong value;
char bit;

      System.Console.Write ("Enter an integer: ");
// Use long.Parse() so as to support negative numbers
// Assumes unchecked assignment to ulong.
value = (ulong)long.Parse(System.Console.ReadLine());

      // Set initial mask to 100....
ulong mask = 1ul << size - 1;
for (int count = 0; count < size; count++)
{
bit = ((mask & value) > 0) ? '1': '0';
System.Console.WriteLine(bit);
// Shift mask one location over to the right
mask >>= 1;
}
}
}

输出3-21

Enter an integer: -42
11111111111111111111111111111111111
11111111111111111111111010110

在代码清单3-42中，我们将一个位掩码应用于由用户输入的数的每一位，总共要应用64次。for循环声明并初始化变量count，要求每一次循环都递增count，并指定当count到达64的时候结束循环。for循环中的每个表达式都对应一个语句。正因为如此，对不同表达式进行分隔的是分号而不是逗号。

for循环的常规形式如下：

for(initial; boolean-expression; loop)
statement

下面对for循环的各个部分进行了解释：

initial表达式执行第一次循环之前的操作。在代码清单3-42中，它声明并初始化count变量。initial表达式不一定非要声明一个新变量。例如，可以在之前声明好变量，在for循环中只是初始化它。然而，在这里声明的变量只具有for语句的作用域。

for循环的boolean-expression（布尔表达式）部分指定了循环结束条件。一旦该条件为false，就会终止循环，这和while循环是相似的。只要布尔表达式求值为true，for循环就会一直重复。在上例中，循环会在count递增到64的时候退出。

loop表达式会在每次循环之后执行。在上例中，count++会在mask右移位（mask >>= 1）之后，但在布尔表达式求值之前执行。第64次循环的时候，count会递增到64，造成boolean-expression变成false，因而终止循环。由于每个表达式都可以视为一个单独的语句，因此for循环中的每个表达式都以分号分隔。

for循环的statement部分是在条件表达式保持为true的时候执行的代码。

在代码清单3-42中，for循环的执行步骤可以用以下伪代码来表示。

(1) 声明并将count初始化为0。

(2) 验证count小于64。

(3) 计算bit并显示它。

(4) 对mask执行右移位处理。

(5) count递增1。

(6) 如果count<64，就返回步骤3。

for语句的圆括号内允许省略任何元素。for(;;){ ... }是完全有效的，只要你有办法从循环中退出。类似地，initial和loop表达式可以是由多个子表达式构成的一个复杂表达式，如代码清单3-43所示。

代码清单3-43　使用多个表达式的for循环

 for(int x=0, y=5; ((x<=5) && (y>=0)); y--, x++)
{
System.Console.Write("{0}{1}{2}\t",
x, (x>y? '>' : '<'), y);
}

代码清单3-43的结果如输出3-22所示。

输出3-22

 0<5   1<4   2<3   3>2   4>1   5>0

在这个例子中，逗号的行为和声明语句中的逗号是完全一样的，用于声明并初始化多个变量。但是，程序员应该避免像这样的复杂表达式，因为它们的可读性比较差。

通常可以将for循环改写成一个while循环，如下所示：

 initial;
while(boolean-expression)
{
statement;
loop;
}

初学者主题：选择for和while循环

虽然两种语句可以交换使用，但假如涉及某种形式的计数器，而且在循环初始化的时候就知道循环次数，那么一般使用for循环。相反，假如循环不基于计数器，或者在刚开始的时候无法确定循环次数，那么一般使用while循环。