Schleifen und Iteration

Schleifen bieten eine schnelle und einfache Möglichkeit, etwas wiederholt auszuführen. Dieses Kapitel des JavaScript-Leitfadens führt die verschiedenen Iterationsanweisungen ein, die in JavaScript verfügbar sind.

Sie können sich eine Schleife als eine computerisierte Version des Spiels vorstellen, bei dem Sie jemandem sagen, er solle X Schritte in eine Richtung und dann Y Schritte in eine andere gehen. Zum Beispiel könnte die Idee "Gehe fünf Schritte nach Osten" auf diese Weise als Schleife ausgedrückt werden:

js
for (let step = 0; step < 5; step++) {
  // Runs 5 times, with values of step 0 through 4.
  console.log("Walking east one step");
}

Es gibt viele verschiedene Arten von Schleifen, aber im Wesentlichen tun sie alle dasselbe: Sie wiederholen eine Aktion eine bestimmte Anzahl von Malen. (Beachten Sie, dass diese Anzahl auch null sein kann!)

Die verschiedenen Schleifenmechanismen bieten unterschiedliche Möglichkeiten, die Start- und Endpunkte der Schleife zu bestimmen. Es gibt verschiedene Situationen, die von einer Schleifenart besser bedient werden als von anderen.

Die in JavaScript bereitgestellten Schleifenanweisungen sind:

for-Anweisung

Eine for-Schleife wird wiederholt ausgeführt, bis eine angegebene Bedingung zu false ausgewertet wird. Die JavaScript-for-Schleife ist der for-Schleife in Java und C ähnlich.

Eine for-Anweisung sieht folgendermaßen aus:

js
for (initialization; condition; afterthought)
  statement

Wenn eine for-Schleife ausgeführt wird, passiert Folgendes:

  1. Der Initialisierungsausdruck initialization, falls vorhanden, wird ausgeführt. Dieser Ausdruck initialisiert normalerweise einen oder mehrere Schleifenzähler, aber die Syntax erlaubt einen Ausdruck beliebiger Komplexität. Dieser Ausdruck kann auch Variablen deklarieren.
  2. Der condition-Ausdruck wird ausgewertet. Wenn der Wert von condition wahr ist, werden die Schleifenanweisungen ausgeführt. Andernfalls wird die for-Schleife beendet. (Wenn der condition-Ausdruck vollständig weggelassen wird, wird angenommen, dass die Bedingung wahr ist.)
  3. Die statement-Anweisung wird ausgeführt. Um mehrere Anweisungen auszuführen, verwenden Sie eine Blockanweisung ({ }), um diese Anweisungen zu gruppieren.
  4. Falls vorhanden, wird der Aktualisierungsausdruck afterthought ausgeführt.
  5. Die Steuerung kehrt zu Schritt 2 zurück.

Beispiel

Im Beispiel unten enthält die Funktion eine for-Anweisung, die die Anzahl der ausgewählten Optionen in einer Scrollliste (ein <select>-Element, das mehrere Auswahlen zulässt) zählt.

HTML

html
<form name="selectForm">
  <label for="musicTypes"
    >Choose some music types, then click the button below:</label
  >
  <select id="musicTypes" name="musicTypes" multiple>
    <option selected>R&B</option>
    <option>Jazz</option>
    <option>Blues</option>
    <option>New Age</option>
    <option>Classical</option>
    <option>Opera</option>
  </select>
  <button id="btn" type="button">How many are selected?</button>
</form>

JavaScript

Hier deklariert die for-Anweisung die Variable i und initialisiert sie mit 0. Sie prüft, ob i kleiner als die Anzahl der Optionen im <select>-Element ist, führt die nachfolgende if-Anweisung aus und erhöht i nach jedem Durchlauf der Schleife um 1.

js
function countSelected(selectObject) {
  let numberSelected = 0;
  for (let i = 0; i < selectObject.options.length; i++) {
    if (selectObject.options[i].selected) {
      numberSelected++;
    }
  }
  return numberSelected;
}

const btn = document.getElementById("btn");

btn.addEventListener("click", () => {
  const musicTypes = document.selectForm.musicTypes;
  console.log(`You have selected ${countSelected(musicTypes)} option(s).`);
});

do...while-Anweisung

Die do...while-Anweisung wird wiederholt ausgeführt, bis eine angegebene Bedingung zu false ausgewertet wird.

Eine do...while-Anweisung sieht folgendermaßen aus:

js
do
  statement
while (condition);

statement wird immer einmal ausgeführt, bevor die Bedingung geprüft wird. (Um mehrere Anweisungen auszuführen, verwenden Sie eine Blockanweisung ({ }), um diese Anweisungen zu gruppieren.)

Wenn condition true ist, wird die Anweisung erneut ausgeführt. Am Ende jeder Ausführung wird die Bedingung überprüft. Wenn die Bedingung false ist, stoppt die Ausführung und die Steuerung geht an die Anweisung nach do...while.

Beispiel

Im folgenden Beispiel iteriert die do-Schleife mindestens einmal und wiederholt sich, bis i nicht mehr kleiner als 5 ist.

js
let i = 0;
do {
  i += 1;
  console.log(i);
} while (i < 5);

while-Anweisung

Eine while-Anweisung führt ihre Anweisungen aus, solange eine angegebene Bedingung zu true ausgewertet wird. Eine while-Anweisung sieht folgendermaßen aus:

js
while (condition)
  statement

Wenn die condition false wird, stoppt die Ausführung der statement-Anweisung innerhalb der Schleife und die Steuerung geht an die Anweisung nach der Schleife.

Der Bedingungstest erfolgt vor der Ausführung der statement-Anweisung in der Schleife. Wenn die Bedingung true ausgibt, wird die statement-Anweisung ausgeführt und die condition wird erneut getestet. Wenn die Bedingung false ausgibt, stoppt die Ausführung und die Steuerung wird an die Anweisung nach der while-Schleife übergeben.

Um mehrere Anweisungen auszuführen, verwenden Sie eine Blockanweisung ({ }), um diese Anweisungen zu gruppieren.

Beispiel 1

Die folgende while-Schleife iteriert, solange n kleiner als 3 ist:

js
let n = 0;
let x = 0;
while (n < 3) {
  n++;
  x += n;
}

Mit jeder Iteration erhöht die Schleife n und addiert diesen Wert zu x. Daher nehmen x und n folgende Werte an:

  • Nach dem ersten Durchlauf: n = 1 und x = 1
  • Nach dem zweiten Durchlauf: n = 2 und x = 3
  • Nach dem dritten Durchlauf: n = 3 und x = 6

Nach Abschluss des dritten Durchlaufs ist die Bedingung n < 3 nicht mehr true, sodass die Schleife beendet wird.

Beispiel 2

Vermeiden Sie Endlosschleifen. Stellen Sie sicher, dass die Bedingung in einer Schleife irgendwann zu false wird — andernfalls wird die Schleife niemals enden! Die Anweisungen in der folgenden while-Schleife werden für immer ausgeführt, da die Bedingung niemals false wird:

js
// Infinite loops are bad!
while (true) {
  console.log("Hello, world!");
}

labeled-Anweisung

Eine label-Anweisung liefert einer Anweisung eine Kennung, die es Ihnen ermöglicht, sie an anderer Stelle in Ihrem Programm zu referenzieren. Zum Beispiel können Sie ein Label verwenden, um eine Schleife zu identifizieren, und dann die break- oder continue-Anweisungen verwenden, um anzuzeigen, ob ein Programm die Schleife unterbrechen oder deren Ausführung fortsetzen soll.

Die Syntax der gekennzeichneten Anweisung sieht wie folgt aus:

js
label:
  statement

Der Wert von label kann ein beliebiger JavaScript-Bezeichner sein, der kein reserviertes Wort ist. Die statement, die Sie mit einem Label identifizieren, kann jede Anweisung sein. Beispiele für die Verwendung von gekennzeichneten Anweisungen finden Sie in den unten stehenden Beispielen für break und continue.

break-Anweisung

Verwenden Sie die break-Anweisung, um eine Schleife, ein switch oder in Kombination mit einer gekennzeichneten Anweisung zu beenden.

  • Wenn Sie break ohne Label verwenden, beendet es die innerste umschließende while, do-while, for oder switch sofort und übergibt die Steuerung an die folgende Anweisung.
  • Wenn Sie break mit einem Label verwenden, beendet es die angegebene gekennzeichnete Anweisung.

Die Syntax der break-Anweisung sieht folgendermaßen aus:

js
break;
break label;
  1. Die erste Form der Syntax beendet die innerste umschließende Schleife oder das switch.
  2. Die zweite Form der Syntax beendet die angegebene umschließende gekennzeichnete Anweisung.

Beispiel 1

Das folgende Beispiel iteriert durch die Elemente in einem Array, bis es den Index eines Elements findet, dessen Wert theValue ist:

js
for (let i = 0; i < a.length; i++) {
  if (a[i] === theValue) {
    break;
  }
}

Beispiel 2: Mit Label beenden

js
let x = 0;
let z = 0;
labelCancelLoops: while (true) {
  console.log("Outer loops:", x);
  x += 1;
  z = 1;
  while (true) {
    console.log("Inner loops:", z);
    z += 1;
    if (z === 10 && x === 10) {
      break labelCancelLoops;
    } else if (z === 10) {
      break;
    }
  }
}

continue-Anweisung

Die continue-Anweisung kann verwendet werden, um eine while, do-while, for oder label Anweisung neu zu starten.

  • Wenn Sie continue ohne Label verwenden, beendet es die aktuelle Iteration der innersten umschließenden while, do-while oder for-Anweisung und setzt die Ausführung der Schleife mit der nächsten Iteration fort. Im Gegensatz zur break-Anweisung beendet continue nicht die Ausführung der Schleife vollständig. In einer while-Schleife springt es zurück zur Bedingung. In einer for-Schleife springt es zum increment-expression.
  • Wenn Sie continue mit einem Label verwenden, bezieht es sich auf die Schleifenanweisung, die mit diesem Label identifiziert ist.

Die Syntax der continue-Anweisung sieht wie folgt aus:

js
continue;
continue label;

Beispiel 1

Das folgende Beispiel zeigt eine while-Schleife mit einer continue- Anweisung, die ausgeführt wird, wenn der Wert von i 3 ist. So nimmt n die Werte 1, 3, 7 und 12 an.

js
let i = 0;
let n = 0;
while (i < 5) {
  i++;
  if (i === 3) {
    continue;
  }
  n += i;
  console.log(n);
}
// Logs:
// 1 3 7 12

Wenn Sie das continue; auskommentieren, würde die Schleife bis zum Ende laufen und Sie würden 1,3,6,10,15 sehen.

Beispiel 2

Eine Anweisung, die mit checkIandJ gekennzeichnet ist, enthält eine Anweisung, die mit checkJ gekennzeichnet ist. Wenn continue auftritt, beendet das Programm die aktuelle Iteration von checkJ und beginnt die nächste Iteration. Jedes Mal, wenn continue auftritt, wiederholt sich checkJ bis seine Bedingung false zurückgibt. Wenn false zurückgegeben wird, wird der Rest der checkIandJ-Anweisung abgeschlossen, und checkIandJ wird so lange wiederholt, bis seine Bedingung false zurückgibt. Wenn false zurückgegeben wird, fährt das Programm mit der Anweisung fort, die nach checkIandJ folgt.

Wenn continue ein Label von checkIandJ hätte, würde das Programm am Anfang der checkIandJ-Anweisung fortfahren.

js
let i = 0;
let j = 10;
checkIandJ: while (i < 4) {
  console.log(i);
  i += 1;
  checkJ: while (j > 4) {
    console.log(j);
    j -= 1;
    if (j % 2 === 0) {
      continue checkJ;
    }
    console.log(j, "is odd.");
  }
  console.log("i =", i);
  console.log("j =", j);
}

for...in-Anweisung

Die for...in-Anweisung iteriert eine angegebene Variable über alle aufzählbaren Eigenschaften eines Objekts. Für jede eindeutige Eigenschaft führt JavaScript die angegebenen Anweisungen aus. Eine for...in-Anweisung sieht folgendermaßen aus:

js
for (variable in object)
  statement

Beispiel

Die folgende Funktion nimmt ein Objekt und den Namen des Objekts als Argument. Sie iteriert dann über alle Eigenschaften des Objekts und gibt eine Zeichenkette zurück, die die Eigenschaftsnamen und ihre Werte auflistet.

js
function dumpProps(obj, objName) {
  let result = "";
  for (const i in obj) {
    result += `${objName}.${i} = ${obj[i]}<br>`;
  }
  result += "<hr>";
  return result;
}

Für ein Objekt car mit den Eigenschaften make und model würde result so aussehen:

car.make = Ford
car.model = Mustang

Arrays

Obwohl es verlockend sein kann, dies als Möglichkeit zur Iteration über Array Elemente zu verwenden, gibt die for...in-Anweisung neben den numerischen Indizes auch die Namen Ihrer benutzerdefinierten Eigenschaften zurück.

Daher ist es besser, eine traditionelle for-Schleife mit einem numerischen Index zu verwenden, wenn Sie über Arrays iterieren, da die for...in- Anweisung über benutzerdefinierte Eigenschaften zusätzlich zu den Array-Elementen iteriert, wenn Sie das Array-Objekt ändern (wie das Hinzufügen benutzerdefinierter Eigenschaften oder Methoden).

for...of-Anweisung

Die for...of-Anweisung erstellt eine Schleife, die über iterierbare Objekte (einschließlich Array, Map, Set, arguments-Objekte und so weiter) iteriert und einen benutzerdefinierten Iterationshaken aufruft, mit Anweisungen, die für den Wert jeder eindeutigen Eigenschaft ausgeführt werden sollen.

js
for (variable of iterable)
  statement

Das folgende Beispiel zeigt den Unterschied zwischen einer for...of-Schleife und einer for...in-Schleife. Während for...in über Eigenschaftsnamen iteriert, iteriert for...of über Eigenschaftswerte:

js
const arr = [3, 5, 7];
arr.foo = "hello";

for (const i in arr) {
  console.log(i);
}
// "0" "1" "2" "foo"

for (const i of arr) {
  console.log(i);
}
// Logs: 3 5 7

Die for...of- und for...in-Anweisungen können auch mit Destructuring verwendet werden. Zum Beispiel können Sie gleichzeitig über die Schlüssel und Werte eines Objekts iterieren, indem Sie Object.entries() verwenden.

js
const obj = { foo: 1, bar: 2 };

for (const [key, val] of Object.entries(obj)) {
  console.log(key, val);
}
// "foo" 1
// "bar" 2