Циклы while и for

При написании скриптов зачастую встаёт задача сделать однотипное действие много раз.

Например, вывести товары из списка один за другим. Или просто перебрать все числа от 1 до 10 и для каждого выполнить одинаковый код.

Для многократного повторения одного участка кода предусмотрены циклы.

Цикл «while»

Цикл while имеет следующий синтаксис:

while (condition) {
  // код
  // также называемый "телом цикла"
}

Код из тела цикла выполняется, пока условие condition истинно.

Например, цикл ниже выводит i, пока i < 3:

let i = 0;
while (i < 3) { // выводит 0, затем 1, затем 2
  alert( i );
  i++;
}

Одно выполнение тела цикла по-научному называется итерация. Цикл в примере выше совершает три итерации.

Если бы строка i++ отсутствовала в примере выше, то цикл бы повторялся (в теории) вечно. На практике, конечно, браузер не позволит такому случиться, он предоставит пользователю возможность остановить «подвисший» скрипт, а JavaScript на стороне сервера придётся «убить» процесс.

Любое выражение или переменная может быть условием цикла, а не только сравнение: условие while вычисляется и преобразуется в логическое значение.

Например, while (i) – более краткий вариант while (i != 0):

let i = 3;
while (i) { // когда i будет равно 0, условие станет ложным, и цикл остановится
  alert( i );
  i--;
}

let i = 3;
while (i) alert(i--);

Цикл «do…while»

Проверку условия можно разместить под телом цикла, используя специальный синтаксис do..while:

do {
  // тело цикла
} while (condition);

Цикл сначала выполнит тело, а затем проверит условие condition, и пока его значение равно true, он будет выполняться снова и снова.

Например:

let i = 0;
do {
  alert( i );
  i++;
} while (i < 3);

Такая форма синтаксиса оправдана, если вы хотите, чтобы тело цикла выполнилось хотя бы один раз, даже если условие окажется ложным. На практике чаще используется форма с предусловием: while(…) {…}.

Цикл «for»

Более сложный, но при этом самый распространённый цикл — цикл for.

Выглядит он так:

for (начало; условие; шаг) {
  // ... тело цикла ...
}

Давайте разберёмся, что означает каждая часть, на примере. Цикл ниже выполняет alert(i) для i от 0 до (но не включая) 3:

for (let i = 0; i < 3; i++) { // выведет 0, затем 1, затем 2
  alert(i);
}

Рассмотрим конструкцию for подробней:

В целом, алгоритм работы цикла выглядит следующим образом:

Выполнить начало
→ (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг)
→ (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг)
→ (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг)
→ ...

То есть, начало выполняется один раз, а затем каждая итерация заключается в проверке условия, после которой выполняется тело и шаг.

Если тема циклов для вас нова, может быть полезным вернуться к примеру выше и воспроизвести его работу на листе бумаги, шаг за шагом.

Вот в точности то, что происходит в нашем случае:

// for (let i = 0; i < 3; i++) alert(i)

// Выполнить начало
let i = 0;
// Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг
if (i < 3) { alert(i); i++ }
// ...конец, потому что теперь i == 3

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  alert(i); // 0, 1, 2
}
alert(i); // ошибка, нет такой переменной

let i = 0;

for (i = 0; i < 3; i++) { // используем существующую переменную
  alert(i); // 0, 1, 2
}

alert(i); // 3, переменная доступна, т.к. была объявлена снаружи цикла

Пропуск частей «for»

Любая часть for может быть пропущена.

Для примера, мы можем пропустить начало если нам ничего не нужно делать перед стартом цикла.

Вот так:

let i = 0; // мы уже имеем объявленную i с присвоенным значением

for (; i < 3; i++) { // нет необходимости в "начале"
  alert( i ); // 0, 1, 2
}

Можно убрать и шаг:

let i = 0;

for (; i < 3;) {
  alert( i++ );
}

Это сделает цикл аналогичным while (i < 3).

А можно и вообще убрать всё, получив бесконечный цикл:

for (;;) {
  // будет выполняться вечно
}

При этом сами точки с запятой ; обязательно должны присутствовать, иначе будет ошибка синтаксиса.

Прерывание цикла: «break»

Обычно цикл завершается при вычислении условия в false.

Но мы можем выйти из цикла в любой момент с помощью специальной директивы break.

Например, следующий код подсчитывает сумму вводимых чисел до тех пор, пока посетитель их вводит, а затем – выдаёт:

let sum = 0;

while (true) {

  let value = +prompt("Введите число", '');

  if (!value) break; // (*)

  sum += value;

}
alert( 'Сумма: ' + sum );

Директива break в строке (*) полностью прекращает выполнение цикла и передаёт управление на строку за его телом, то есть на alert.

Вообще, сочетание «бесконечный цикл + break» – отличная штука для тех ситуаций, когда условие, по которому нужно прерваться, находится не в начале или конце цикла, а посередине или даже в нескольких местах его тела.

Переход к следующей итерации: continue

Директива continue – «облегчённая версия» break. При её выполнении цикл не прерывается, а переходит к следующей итерации (если условие все ещё равно true).

Её используют, если понятно, что на текущем повторе цикла делать больше нечего.

Например, цикл ниже использует continue, чтобы выводить только нечётные значения:

for (let i = 0; i < 10; i++) {

  // если true, пропустить оставшуюся часть тела цикла
  if (i % 2 == 0) continue;

  alert(i); // 1, затем 3, 5, 7, 9
}

Для чётных значений i, директива continue прекращает выполнение тела цикла и передаёт управление на следующую итерацию for (со следующим числом). Таким образом alert вызывается только для нечётных значений.

for (let i = 0; i < 10; i++) {

  if (i % 2) {
    alert( i );
  }

}

if (i > 5) {
  alert(i);
} else {
  continue;
}

(i > 5) ? alert(i) : continue; // continue здесь приведёт к ошибке

Метки для break/continue

Бывает, нужно выйти одновременно из нескольких уровней цикла сразу.

Например, в коде ниже мы проходимся циклами по i и j, запрашивая с помощью prompt координаты (i, j) с (0,0) до (2,2):

for (let i = 0; i < 3; i++) {

  for (let j = 0; j < 3; j++) {

    let input = prompt(`Значение на координатах (${i},${j})`, '');

    // Что если мы захотим перейти к Готово (ниже) прямо отсюда?
  }
}

alert('Готово!');

Нам нужен способ остановить выполнение, если пользователь отменит ввод.

Обычный break после input лишь прервёт внутренний цикл, но этого недостаточно. Достичь желаемого поведения можно с помощью меток.

Метка имеет вид идентификатора с двоеточием перед циклом:

labelName: for (...) {
  ...
}

Вызов break <labelName> в цикле ниже ищет ближайший внешний цикл с такой меткой и переходит в его конец.

outer: for (let i = 0; i < 3; i++) {

  for (let j = 0; j < 3; j++) {

    let input = prompt(`Значение на координатах (${i},${j})`, '');

    // если пустая строка или Отмена, то выйти из обоих циклов
    if (!input) break outer; // (*)

    // сделать что-нибудь со значениями...
  }
}

alert('Готово!');

В примере выше это означает, что вызовом break outer будет разорван внешний цикл до метки с именем outer.

Таким образом управление перейдёт со строки, помеченной (*), к alert('Готово!').

Можно размещать метку на отдельной строке:

outer:
for (let i = 0; i < 3; i++) { ... }

Директива continue также может быть использована с меткой. В этом случае управление перейдёт на следующую итерацию цикла с меткой.

break label; // не прыгает к метке ниже

label: for (...)

label: {
  // ...
  break label; // работает
  // ...
}

Итого

Мы рассмотрели 3 вида циклов:

• while – Проверяет условие перед каждой итерацией.
• do..while – Проверяет условие после каждой итерации.
• for (;;) – Проверяет условие перед каждой итерацией, есть возможность задать дополнительные настройки.

Чтобы организовать бесконечный цикл, используют конструкцию while (true). При этом он, как и любой другой цикл, может быть прерван директивой break.

Если на данной итерации цикла делать больше ничего не надо, но полностью прекращать цикл не следует – используют директиву continue.

Обе этих директивы поддерживают метки, которые ставятся перед циклом. Метки – единственный способ для break/continue выйти за пределы текущего цикла, повлиять на выполнение внешнего.

Заметим, что метки не позволяют прыгнуть в произвольное место кода, в JavaScript нет такой возможности.