J2SE 1.5提供了另一種形式的for循環。借助這種形式的for循環,可以用更簡單地方式來遍歷數組和Collection等類型的對象。本文介紹使用這種循環的具體方式,說明如何自行定義能被這樣遍歷的類,並解釋和這一機制的一些常見問題。
在Java程序中,要“逐一處理”――或者說,“遍歷”――某一個數組或Collection中的元素的時候,一般會使用一個for循環來實現(當然,用 其它種類的循環也不是不可以,只是不知道是因為for這個詞的長度比較短,還是因為for這個詞的含義和這種操作比較配,在這種時候for循環比其它循環 常用得多)。
對於遍歷數組,這個循環一般是采取這樣的寫法:
清單1:遍歷數組的傳統方式
/* 建立一個數組 */
int[] integers = {1, 2, 3, 4};
/* 開始遍歷 */
for (int j = 0; j<integers.length; j++){
int i = integers[j];
System.out.println(i);
}
而對於遍歷Collection對象,這個循環則通常是采用這樣的形式:
清單2:遍歷Collection對象的傳統方式
/* 建立一個Collection */
String[] strings = {"A", "B", "C", "D"};
Collection stringList = java.util.Arrays.asList(strings);
/* 開始遍歷 */
for (Iterator itr = stringList.iterator(); itr.hasNext();) {
Object str = itr.next();
System.out.println(str);
}
而在Java語言的最新版本――J2SE 1.5中,引入了另一種形式的for循環。借助這種形式的for循環,現在可以用一種更簡單地方式來進行遍歷的工作。
1.第二種for循環
不嚴格的說,Java的第二種for循環基本是這樣的格式:
for (循環變量類型 循環變量名稱 : 要被遍歷的對象) 循環體
借助這種語法,遍歷一個數組的操作就可以采取這樣的寫法:
清單3:遍歷數組的簡單方式
/* 建立一個數組 */
int[] integers = {1, 2, 3, 4};
/* 開始遍歷 */
for (int i : integers) {
System.out.println(i);/* 依次輸出“1”、“2”、“3”、“4” */
}
這裡所用的for循環,會在編譯期間被看成是這樣的形式:
清單4:遍歷數組的簡單方式的等價代碼
/* 建立一個數組 */
int[] integers = {1, 2, 3, 4};
/* 開始遍歷 */
for (int 變量名甲 = 0; 變量名甲<integers.length; 變量名甲++) {
System.out.println(integers[變量名甲]);/* 依次輸出“1”、“2”、“3”、“4” */
}
這裡的“變量名甲”是一個由編譯器自動生成的不會造成混亂的名字。
而遍歷一個Collection的操作也就可以采用這樣的寫法:
清單5:遍歷Collection的簡單方式
/* 建立一個Collection */
String[] strings = {"A", "B", "C", "D"};
Collection list = java.util.Arrays.asList(strings);
/* 開始遍歷 */
for (Object str : list) {
System.out.println(str);/* 依次輸出“A”、“B”、“C”、“D” */
}
這裡所用的for循環,則會在編譯期間被看成是這樣的形式:
清單6:遍歷Collection的簡單方式的等價代碼
/* 建立一個Collection */
String[] strings = {"A", "B", "C", "D"};
Collection stringList = java.util.Arrays.asList(strings);
/* 開始遍歷 */
for (Iterator 變量名乙 = list.iterator(); 變量名乙.hasNext();) {
Object str = 變量名乙.next();
System.out.println(str);/* 依次輸出“A”、“B”、“C”、“D” */
}
這裡的“變量名乙”也是一個由編譯器自動生成的不會造成混亂的名字。
因為在編譯期間,J2SE 1.5的編譯器會把這種形式的for循環,看成是對應的傳統形式,所以不必擔心出現性能方面的問題。
不用“foreach”和“in”的原因
Java采用“for”(而不是意義更明確的“foreach”)來引導這種一般被叫做“for-each循環”的循環,並使用“:”(而不是意義更明確 的“in”)來分割循環變量名稱和要被遍歷的對象。這樣作的主要原因,是為了避免因為引入新的關鍵字,造成兼容性方面的問題――在Java語言中,不允許 把關鍵字當作變量名來使用,雖然使用“foreach”這名字的情況並不是非常多,但是“in”卻是一個經常用來表示輸入流的名字(例如 java.lang.System類裡,就有一個名字叫做“in”的static屬性,表示“標准輸入流”)。
的確可以通過巧妙的設計語法,讓關鍵字只在特定的上下文中有特殊的含義,來允許它們也作為普通的標識符來使用。不過這種會使語法變復雜的策略,並沒有得到廣泛的采用。
“for-each循環”的悠久歷史
“for-each循環”並不是一個最近才出現的控制結構。在1979正式發布的Bourne shell(第一個成熟的UNIX命令解釋器)裡就已經包含了這種控制結構(循環用“for”和“in”來引導,循環體則用“do”和“done”來標識)。
2.防止在循環體裡修改循環變量
在默認情況下,編譯器是允許在第二種for循環的循環體裡,對循環變量重新賦值的。不過,因為這種做法對循環體外面的情況絲毫沒有影響,又容易造成理解代碼時的困難,所以一般並不推薦使用。
Java提供了一種機制,可以在編譯期間就把這樣的操作封殺。具體的方法,是在循環變量類型前面加上一個“final”修飾符。這樣一來,在循環體裡對循 環變量進行賦值,就會導致一個編譯錯誤。借助這一機制,就可以有效的杜絕有意或無意的進行“在循環體裡修改循環變量”的操作了。
清單7:禁止重新賦值
int[] integers = {1, 2, 3, 4};
for (final int i : integers) {
i = i / 2; /* 編譯時出錯 */
}
注意,這只是禁止了對循環變量進行重新賦值。給循環變量的屬性賦值,或者調用能讓循環變量的內容變化的方法,是不被禁止的。