Java for循环的几种用法详解

本文很是适合初学Java的程序员，主要是来了解一下Java中的几种for循环用法，分析得十分详细，一块儿来看看。

J2SE 1.5提供了另外一种形式的for循环。借助这种形式的for循环，能够用更简单地方式来遍历数组和Collection等类型的对象。本文介绍使用这种循环的具体方式，说明如何自行定义能被这样遍历的类，并解释和这一机制的一些常见问题。

在Java程序中，要“逐一处理”――或者说，“遍历”――某一个数组或Collection中的元素的时候，通常会使用一个for循环来实现（当 然，用其它种类的循环也不是不能够，只是不知道是由于for这个词的长度比较短，仍是由于for这个词的含义和这种操做比较配，在这种时候for循环比其 它循环经常使用得多）。

对于遍历数组，这个循环通常是采起这样的写法：

清单1：遍历数组的传统方式

/* 创建一个数组 */
 int[] integers = {1， 2， 3， 4};
 /* 开始遍历 */
 for (int j = 0; j < integers.length; j++) {
     int i = integers[j];
     System.out.println(i);
 }

而对于遍历Collection对象，这个循环则一般是采用这样的形式：

清单2：遍历Collection对象的传统方式

/* 创建一个Collection */
 String[] strings = {"A"， "B"， "C"， "D"};
 Collection stringList = java.util.Arrays.asList(strings);
 /* 开始遍历 */
 for (Iterator itr = stringList.iterator(); itr.hasNext();) {
     Object str = itr.next();
     System.out.println(str);
 }

而在Java语言的最新版本――J2SE 1.5中，引入了另外一种形式的for循环。借助这种形式的for循环，如今能够用一种更简单地方式来进行遍历的工做。

 一、 第二种for循环

不严格的说，Java的第二种for循环基本是这样的格式：

 for (循环变量类型 循环变量名称 : 要被遍历的对象)  循环体

借助这种语法，遍历一个数组的操做就能够采起这样的写法：

清单3：遍历数组的简单方式

/* 创建一个数组 */
 int[] integers = {1， 2， 3， 4};

 /* 开始遍历 */
 for (int i : integers) {
     System.out.println(i); /* 依次输出“1”、“2”、“3”、“4” */
 }

这里所用的for循环，会在编译期间被当作是这样的形式：

清单4：遍历数组的简单方式的等价代码

/* 创建一个数组 */
 int[] integers = {1， 2， 3， 4};

 /* 开始遍历 */
 for (int 变量名甲 = 0; 变量名甲 < integers.length; 变量名甲++) {
     System.out.println(integers[变量名甲]); /* 依次输出“1”、“2”、“3”、“4” */
 }

这里的“变量名甲”是一个由编译器自动生成的不会形成混乱的名字。

而遍历一个Collection的操做也就能够采用这样的写法：

清单5：遍历Collection的简单方式

/* 创建一个Collection */
 String[] strings = {"A"， "B"， "C"， "D"};
 Collection list = java.util.Arrays.asList(strings);

 /* 开始遍历 */
 for (Object str : list) {
     System.out.println(str); /* 依次输出“A”、“B”、“C”、“D” */
 }

这里所用的for循环，则会在编译期间被当作是这样的形式：

清单6：遍历Collection的简单方式的等价代码

/* 创建一个Collection */
 String[] strings = {"A"， "B"， "C"， "D"};
 Collection stringList = java.util.Arrays.asList(strings);

 /* 开始遍历 */
 for (Iterator 变量名乙 = list.iterator(); 变量名乙.hasNext();) {
     Object str = 变量名乙.next();
     System.out.println(str); /* 依次输出“A”、“B”、“C”、“D” */
 }

这里的“变量名乙”也是一个由编译器自动生成的不会形成混乱的名字。

由于在编译期间，J2SE 1.5的编译器会把这种形式的for循环，当作是对应的传统形式，因此没必要担忧出现性能方面的问题。

不用“foreach”和“in”的缘由

Java采用“for”（而不是意义更明确的“foreach”）来引导这种通常被叫作“for-each循环”的循环，并使用“:”（而不是意义 更明确的“in”）来分割循环变量名称和要被遍历的对象。这样做的主要缘由，是为了不由于引入新的关键字，形成兼容性方面的问题――在Java语言中， 不容许把关键字看成变量名来使用，虽然使用“foreach”这名字的状况并非很是多，可是“in”倒是一个常常用来表示输入流的名字（例如 java.lang.System类里，就有一个名字叫作“in”的static属性，表示“标准输入流”）。

的确能够经过巧妙的设计语法，让关键字只在特定的上下文中有特殊的含义，来容许它们也做为普通的标识符来使用。不过这种会使语法变复杂的策略，并无获得普遍的采用。

 “for-each循环”的悠久历史

“for-each循环”并非一个最近才出现的控制结构。在1979正式发布的Bourne shell（第一个成熟的UNIX命令解释器）里就已经包含了这种控制结构（循环用“for”和“in”来引导，循环体则用“do”和“done”来标识）。

二、防止在循环体里修改循环变量

在默认状况下，编译器是容许在第二种for循环的循环体里，对循环变量从新赋值的。不过，由于这种作法对循环体外面的状况丝毫没有影响，又容易形成理解代码时的困难，因此通常并不推荐使用。

Java提供了一种机制，能够在编译期间就把这样的操做封杀。具体的方法，是在循环变量类型前面加上一个“final”修饰符。这样一来，在循环体 里对循环变量进行赋值，就会致使一个编译错误。借助这一机制，就能够有效的杜绝有意或无心的进行“在循环体里修改循环变量”的操做了。

清单7：禁止从新赋值

int[] integers = {1， 2， 3， 4};
 for (final int i : integers) {
     i = i / 2; /* 编译时出错 */
 }

注意，这只是禁止了对循环变量进行从新赋值。给循环变量的属性赋值，或者调用能让循环变量的内容变化的方法，是不被禁止的。

清单8：容许修改状态

Random[] randoms = new Random[]{new Random(1)， new Random(2)， new Random(3)};
 for (final Random r : randoms) {
     r.setSeed(4); /* 将全部Random对象设成使用相同的种子 */
     System.out.println(r.nextLong()); /* 种子相同，第一个结果也相同 */
 }

3. 类型相容问题

为了保证循环变量能在每次循环开始的时候，都被安全的赋值，J2SE 1.5对循环变量的类型有必定的限制。这些限制之下，循环变量的类型能够有这样一些选择：

循环变量的类型能够和要被遍历的对象中的元素的类型相同。例如，用int型的循环变量来遍历一个int[]型的数组，用Object型的循环变量来遍历一个Collection等。

清单9：使用和要被遍历的数组中的元素相同类型的循环变量

int[] integers = {1， 2， 3， 4};
 for (int i : integers) {
     System.out.println(i); /* 依次输出“1”、“2”、“3”、“4” */
 }

清单10：使用和要被遍历的Collection中的元素相同类型的循环变量

Collection< String> strings = new ArrayList< String>();
strings.add("A");
strings.add("B");
strings.add("C");
strings.add("D");
for (String str : integers) {
System.out.println(str); /* 依次输出“A”、“B”、“C”、“D” */
}

循环变量的类型能够是要被遍历的对象中的元素的上级类型。例如，用int型的循环变量来遍历一个byte[]型的数组，用Object型的循环变量来遍历一个Collection< String>（所有元素都是String的Collection）等。

清单11：使用要被遍历的对象中的元素的上级类型的循环变量

String[] strings = {"A"， "B"， "C"， "D"};
Collection< String> list = java.util.Arrays.asList(strings);
for (Object str : list) {
System.out.println(str);/* 依次输出“A”、“B”、“C”、“D” */
}

循环变量的类型能够和要被遍历的对象中的元素的类型之间存在能自动转换的关系。J2SE 1.5中包含了“Autoboxing/Auto-Unboxing”的机制，容许编译器在必要的时候，自动在基本类型和它们的包裹类（Wrapper Classes）之间进行转换。所以，用Integer型的循环变量来遍历一个int[]型的数组，或者用byte型的循环变量来遍历一个 Collection< Byte>，也是可行的。

清单12：使用能和要被遍历的对象中的元素的类型自动转换的类型的循环变量

int[] integers = {1， 2， 3， 4};
for (Integer i : integers) {
System.out.println(i); /* 依次输出“1”、“2”、“3”、“4” */
}

注意，这里说的“元素的类型”，是由要被遍历的对象的决定的――若是它是一个Object[]型的数组，那么元素的类型就是Object，即便里面装的都是String对象也是如此。

能够限定元素类型的Collection

截至到J2SE 1.4为止，始终没法在Java程序里限定Collection中所能保存的对象的类型――它们所有被当作是最通常的Object对象。一直到J2SE 1.5中，引入了“泛型（Generics）”机制以后，这个问题才获得了解决。如今能够用Collection< T>来表示所有元素类型都是T的Collection。