Циклы – конструкции, широко используемые в самых разных языках программирования. Они упрощают повторение некоторых алгоритмов, а также способствуют формированию ветвлений в более сложных исходных кодах. В Google можно найти много информации о циклах.
В C++ (в его последних версиях) разработчикам предстоит столкнуться с таким вариантом цикла for loop как for_each. Он ускоряет выполнение некоторых задач, делает исходный код готового проекта более читабельным, лаконичным и коротким. Представленная далее информация в большей степени ориентирована на тех, кто уже имел дело с вопросами разработки программного обеспечения.
Циклы и кратко об их представлении
Цикл (a loop) – это, согласно источникам Google, разновидность управляющей конструкции, которая встречается в высокоуровневых языках программирования. Используется для того, чтобы грамотно организовать многократное исполнение некоторого набора инструкций. Циклами принято называть еще и любую последовательность, которая многократно реализовывается в процессе работы исходного проекта.
The Google указывает на то, что цикл – управляющая конструкция, повторяющая тот или иной блок кода несколько раз. Здесь рекомендуется запомнить такие понятия как:
- итерация – один проход через заданный набор инструкций (алгоритм);
- бесконечный цикл – постоянное повторение заданных команд, которое может быть прервано принудительно;
- цикл (петля) – повторение заданных алгоритмов до выполнения условий, заданных разработчиком, или до получения команды на остановку;
- ветвление – выбор дальнейшего алгоритма для работы приложения, исходя из булева значения заданного программистом условия.
В поисковой системе the Google очень много информации о loops. Далее предстоит более детально рассмотреть for each в C++. Это относительно новая конструкция, значительно облегчающая работу программистам.
Виды «петель»
The loops могут быть совершенно разными. Разделение «петлей» поддерживается большинством языков разработки и облегчает реализацию программных кодов. Источники Google предлагают такие их варианты:
- со счетчиком – самый простой вариант, конструкция for;
- с предусловием – while;
- с постусловием;
- с условием для выхода из цикла – repeat или until;
- с переключателем (выбором) – switch.
При рассмотрении непосредственного ветвления, с которыми связаны the loops, следует сказать, что согласно документации они бывают «одиночными», «двойным ветвлением», «множественным ветвлением», «с выбором из заданного диапазона».
Все это пригодится перед более подробным рассмотрением the for each выражения. Оно пригодится как новичкам, так и уже опытным разработчикам.
For each – это…
Поисковая система Google говорит о том, что в C++ был внедрен совершенно новый вид «петель». Он помогает зацикливанию. Его называют «for each». Разработчики рассматривают соответствующую конструкцию как «циклы для каждого». Она принимает функцию, которая выполняется над каждым заданным компонентом контейнера.
Google и официальная документация говорит о том, что for each определен в заголовочном файле std «алгоритм». Его необходимо включить для успешной обработки исходного кода.
Рассматриваемая конструкция, согласно the Google, базируется на диапазонах. Соответствующий тип структуры «петли» делает перебор итерируемого набора исходных сведений еще более простым и быстрым. Результат достигается за счет того, что происходит устранение этапа инициализации для каждого элемента, а не для итератора.
Особенности использования
Google говорит о том, что изучаемая конструкция может использоваться в различных случаях. Она обладает такими особенностями применения:
- является универсальным набором, поэтому применяется с любыми имеющимися контейнерами;
- уменьшает вероятность ошибок, которые совершаются при использовании универсальной «петли» со счетчиком (for);
- формирует исходный код программного продукта в более читабельную форму;
- позволяет достичь общей производительности кода.
Google указывает на то, что for each рекомендуется использовать в крупных проектах и сложных задачах. Обычно в C++ более простые и небольшие конструкции реализовываются через «стандартное» зацикливание тем или иным способом. For each придет на помощь тогда, когда нужно «ужать» исходный код проекта, а также добиться его высокой производительности.
Преимущества
The Google указывает следующие преимущества упомянутой конструкции:
- помогает исключить разнообразные ошибки, связанные с ветвлениями и зацикливанием;
- легко реализовывается за счет элементарной синтаксической формы;
- не требует предварительной инициализации итератора;
- ускоряет процедуру работы исходного кода готового проекта.
Это – отличный помощник для каждого разработчика, работающего с зацикливанием. Но for each имеет некоторые минусы.
Недостатки
К недостаткам for each можно отнести следующие моменты:
- при использовании соответствующей конструкции разработчик не сможет напрямую получить доступ к индексам тех или иных компонентов;
- отсутствует право на перебор элементов в обратном порядке;
- при работе for each цикличность не предусматривает возможности на пропуск какого-либо компонента, осуществляя перебор строго по порядку.
Все это значит, что в некоторых задачах придется пользоваться «классическими» видами the loops. В глобальном смысле рассматриваемая конструкция, согласно the Google, более чем эффективна.
Синтаксическая форма
Синтаксис foreach имеет такую форму представления:
Или:
Здесь происходит следующее:
- В процессе инициализации «петли» происходит непосредственное объявление переменной. Это так часть, где требуется объявить переменную, которая будет заниматься перебором массива или вектора.
- Тип данных у заданной переменной – variable_name.
- Array/vector_name – имя соответствующего набора информации. Множество значений, которые будут перебираться при помощи рассматриваемой конструкции.
- Loop statements – операции, используемые для выполнения различных операций над элементами с помощью итерационной переменной.
The Google рекомендует оставить тип данных переменной точно таким же, как у заданного вектора или массива информации. Если пренебречь соответствующим принципом, компоненты будут преобразованы при реализации цикличности по типу, а затем непосредственно сохранены в имеющейся переменной.
Наглядные примеры
В источниках Google полно разнообразных примеров, наглядно демонстрирующих работу foreach. Далее предстоит познакомиться с несколькими из них. Это поможет быстрее освоить конструкцию и реализовывать ее в собственных проектах.
В массивах
Вот пример, указывающий на использование foreach в массивах:
А вот непосредственный результат обработки и вывод на консоль:
Google-источники говорит о том, что программный код работает так:
- Массив arr будет инициализирован со значениями от 1 до 5.
- Зацикливание i – это переменная, в которой будет храниться значение текущего компонента массива.
- Arr – имя массива, которое выступает еще и в качестве базового адреса.
- Вывод i для каждой итерации дает необходимые элементы массива в отличие от индексов массива в обычном for-loop.
При объявлении переменной i разрешается пользоваться типом данных не int, а auto. Это позволит избежать конфликтов с типами данных.
Векторы
А вот пример того, как можно задействовать рассматриваемую конструкцию при работе с векторами в C++:
И результат вывода на консоль:
Поисковая система Google говорит о том, что foreach работает с векторами точно так же, как и с массивами. Отличие заключается только в объявлении вектора, инициализации и спектре операций, которые допускаются для выполнения.
Здесь можно увидеть больше наглядных примеров с рассмотренным видом зацикливания. А лучше разобраться в соответствующей теме с нуля помогут специализированные компьютерные курсы.
P. S. Интересует разработка? Обратите внимание на курс «Программист C». Также в Otus доступно множество других современных курсов.
