仓颉语言 for-in 迭代 Skill
- for-in 基本语法
1.1 语法
for (item in sequence) { exprs }
-
sequence 须实现 Iterable<T> 接口
-
sequence 表达式仅在首次迭代前求值一次
-
循环表达式类型为 Unit ，值为 ()
1.2 执行流程
-
求值 sequence ，调用 iterator() 获取迭代器
-
调用迭代器 next() ：返回 None 则退出循环，返回 Some(value) 则继续
-
将 value 绑定到 item ，执行循环体
-
回到步骤 2
1.3 迭代变量规则
-
迭代变量 item 不可变（let 绑定），不能在循环体中重新赋值
-
若循环体中不使用迭代变量，可用通配符 _ 占位避免警告： for (_ in 0..3) { println("hello") }
- Range 区间类型
2.1 区间字面量
-
半开区间（左闭右开）：start..end — 不包含 end
-
闭区间（左闭右闭）：start..=end — 包含 end
-
可选步长 : step ，省略时默认为 1；step 不能为 0
for (i in 0..5) { print(i) } // 输出：01234 for (i in 0..=5) { print(i) } // 输出：012345 for (i in 0..10 : 2) { print(i) } // 输出：02468
2.2 逆向与步长
- 负步长实现逆序迭代：
for (i in 5..0 : -1) { print(i) } // 输出：54321 for (i in 10..0 : -3) { print(i) } // 输出：10741
2.3 空区间
-
step > 0 && start >= end （半开）或 step > 0 && start > end （闭）→ 空区间，循环体不执行
-
step < 0 && start <= end （半开）或 step < 0 && start < end （闭）→ 空区间
2.4 Range 类型签名
public struct Range<T> <: Iterable<T> where T <: Countable<T> & Comparable<T> & Equatable<T>
-
start: T 、end: T 、step: Int64
-
isEmpty() 判断是否为空；iterator() 返回迭代器
- Iterable 与 Iterator 接口
3.1 接口定义
interface Iterable<T> { func iterator(): Iterator<T> }
interface Iterator<T> <: Iterable<T> { mut func next(): Option<T> }
-
Iterator 自身扩展 Iterable ，可直接用于 for-in
-
next() 返回 Some(value) 表示有元素，None 表示迭代结束
3.2 for-in 脱糖
for (i in list) { println(i) }
等价于：
var it = list.iterator() while (let Some(i) <- it.next()) { println(i) }
3.3 已实现 Iterable 的内置类型
类型 元素类型 有序
Range<T>
T
✅
Array<T>
T
✅
ArrayList<T>
T
✅
String
Rune
✅
HashMap<K, V>
(K, V)
❌
HashSet<T>
T
❌
- 迭代进阶
4.1 元组解构
- 对元素为元组的集合，可直接解构：
let points = [(1, 2), (3, 4), (5, 6)] for ((x, y) in points) { println("x=${x}, y=${y}") }
- HashMap 迭代天然使用元组解构：
import std.collection.*
main() { let map = HashMap<String, Int64>([("a", 1), ("b", 2)]) for ((key, value) in map) { println("${key}: ${value}") } }
4.2 where 子句过滤
- where 在循环体执行前过滤，比循环体内 if 更简洁：
// ✅ 推荐：where 过滤 for (i in 0..20 where i % 3 == 0) { println(i) // 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 }
// ❌ 不推荐：循环体内 if 判断 for (i in 0..20) { if (i % 3 == 0) { println(i) } }
4.3 break / continue
-
break 提前退出循环，continue 跳到下一次迭代
-
二者类型均为 Nothing
for (i in 0..100) { if (i > 5) { break } if (i % 2 == 0) { continue } println(i) // 1, 3, 5 }
4.4 String 迭代
注意 String 只实现了 Iterable<Byte> ，逐字节而不是逐字符迭代：
for (ch in "Hi仓颉") { println(ch) // 逐个输出：72 105 228 187 147 233 162 137 }
如果需要逐字符（Rune）迭代，可以先调用 toRuneArray() 转为字符数组后再使用：
for (ch in "Hi仓颉".toRuneArray()) { println(ch) // 逐个输出：H i 仓 颉 }
- 自定义可迭代类型
实现 Iterable<T> 接口即可获得 for-in 支持：
class Countdown <: Iterable<Int64> { let start: Int64 init(start: Int64) { this.start = start }
public func iterator(): Iterator<Int64> {
CountdownIterator(start)
}
}
class CountdownIterator <: Iterator<Int64> { var current: Int64 init(start: Int64) { current = start }
public func next(): Option<Int64> {
if (current > 0) {
let v = current
current--
return Some(v)
}
return None
}
}
main() { for (i in Countdown(5)) { print("${i} ") // 输出：5 4 3 2 1 } }
- 最优实践
6.1 优先使用 for-in
- for-in 比手动 while
- iterator() 更安全、简洁，且编译器可优化
- 需要索引时可结合 enumerate() （若集合支持），否则使用 Range： let arr = [10, 20, 30] for (i in 0..arr.size) { println("arr[${i}] = ${arr[i]}") }
6.2 Range 计数循环
- 固定次数循环优先用 Range，无需手动维护计数器： // ✅ 推荐 for (_ in 0..n) { doSomething() }
// ❌ 不推荐 var i = 0 while (i < n) { doSomething(); i++ }
6.3 where 替代 if
- 过滤场景优先用 where 子句，减少嵌套、提升可读性（见 4.2）
6.4 注意无序集合
- HashMap 和 HashSet 迭代顺序不确定，不应依赖遍历顺序
6.5 常见错误
// ❌ 错误：试图修改迭代变量 for (i in 0..5) { // i = i + 1 // 编译错误，迭代变量不可变 }
// ❌ 错误：step 为 0 // for (i in 0..10 : 0) { } // 运行时错误
// ❌ 错误：半开区间边界混淆 for (i in 0..5) { print(i) } // 01234，不包含 5 for (i in 0..=5) { print(i) } // 012345，包含 5