每个'循环的Java'如何工作?

时间:2008-09-17 16:44:32

标签: java foreach syntactic-sugar

考虑:

List<String> someList = new ArrayList<String>();
// add "monkey", "donkey", "skeleton key" to someList
for (String item : someList) {
    System.out.println(item);
}

如果不为每个语法使用,等效的for循环会是什么样的?

29 个答案:

答案 0 :(得分:1096)

for (Iterator<String> i = someIterable.iterator(); i.hasNext();) {
    String item = i.next();
    System.out.println(item);
}

请注意,如果需要在循环中使用i.remove();,或以某种方式访问​​实际的迭代器,则不能使用for ( : )惯用法,因为实际的迭代器只是推断出来的。

正如Denis Bueno所指出的,此代码适用于实现Iterable interface的任何对象。

此外,如果for (:)成语的右侧是array而不是Iterable对象,则内部代码使用int索引计数器并检查{{1相反。请参阅Java Language Specification

答案 1 :(得分:467)

每个的构造对数组也有效。 e.g。

String[] fruits = new String[] { "Orange", "Apple", "Pear", "Strawberry" };

for (String fruit : fruits) {
    // fruit is an element of the `fruits` array.
}

基本等同于

for (int i = 0; i < fruits.length; i++) {
    String fruit = fruits[i];
    // fruit is an element of the `fruits` array.
}

所以,总的来说:
[nsayer]以下是正在发生的事情的较长形式:

for(Iterator<String> i = someList.iterator(); i.hasNext(); ) {
  String item = i.next();
  System.out.println(item);
}
     

请注意,如果您需要使用   i.remove();在你的循环中,或访问   你以某种方式实际的迭代器   不能使用for(:)成语,因为   实际的迭代器只是   推断。

[Denis Bueno]

  

这是nsayer的回答所暗示的,但是   值得注意的是OP的(...)   当“someList”是时,语法将起作用   任何实现的东西   java.lang.Iterable - 它没有   成为一个列表,或来自的一些集合   java.util中。甚至你自己的类型,   因此,可以与此一起使用   语法。

答案 2 :(得分:141)

foreach loop中添加的Java 5(也称为“增强for循环”)等同于使用java.util.Iterator - 它的语法糖用于相同的事情。因此,在逐个按顺序读取每个元素时,应始终在迭代器上选择foreach,因为它更方便,更简洁。

的foreach

for(int i : intList) {
   System.out.println("An element in the list: " + i);
}

迭代

Iterator<Integer> intItr = intList.iterator();
while(intItr.hasNext()) {
   System.out.println("An element in the list: " + intItr.next());
}

在某些情况下,您必须直接使用Iterator。例如,尝试在使用foreach时删除元素可以(将?)导致ConcurrentModificationException

foreachfor:基本差异

forforeach之间唯一的实际区别在于,对于可索引对象,您无权访问索引。需要基本for循环的示例:

for(int i = 0; i < array.length; i++) {
   if(i < 5) {
      // Do something special
   }  else {
      // Do other stuff
   }
}

虽然您可以使用foreach手动创建单独的索引int变量,

int idx = -1;
for(int i : intArray) {
   idx++;
   ...
}

不推荐使用,因为variable-scope并不理想,基本for循环只是此用例的标准格式和预期格式。

foreachfor:效果

访问集合时,foreach significantly faster比基本for循环的数组访问权限Uses and syntax for for-each loop in Java。然而,当访问数组时 - 至少使用原始数据包和包装器数组 - 通过索引进行访问的速度要快得多。

定时原始int-arrays的迭代器和索引访问之间的区别

在访问intInteger数组时,索引比迭代器快23- 40 %。以下是本文底部测试类的输出,它将100个元素的原始数组中的数字相加(A是迭代器,B是索引):

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 358,597,622 nanoseconds
Test B: 269,167,681 nanoseconds
B faster by 89,429,941 nanoseconds (24.438799231635727% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 377,461,823 nanoseconds
Test B: 278,694,271 nanoseconds
B faster by 98,767,552 nanoseconds (25.666236154695838% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 288,953,495 nanoseconds
Test B: 207,050,523 nanoseconds
B faster by 81,902,972 nanoseconds (27.844689860906513% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 375,373,765 nanoseconds
Test B: 283,813,875 nanoseconds
B faster by 91,559,890 nanoseconds (23.891659337194227% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 375,790,818 nanoseconds
Test B: 220,770,915 nanoseconds
B faster by 155,019,903 nanoseconds (40.75164734599769% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 326,373,762 nanoseconds
Test B: 202,555,566 nanoseconds
B faster by 123,818,196 nanoseconds (37.437545972215744% faster)

我也为Integer数组运行了这个,索引仍然是明显的赢家,但速度只有18%到25%。

对于集合,迭代器比索引

更快

对于List的{​​{1}},迭代器是明显的赢家。只需将测试类中的int数组更改为:

Integers

对测试函数进行必要的更改(List<Integer> intList = Arrays.asList(new Integer[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100}); int[]List<Integer>length等等):

size()

在一次测试中,它们几乎相同,但是使用集合,迭代器会获胜。

*这篇文章基于我在Stack Overflow上写的两个答案:

更多信息: this question

完整的测试类

在Stack Overflow上阅读{{3}}之后,我创建了这个比较 - 时间 - 任意两件事课:

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 3,429,929,976 nanoseconds
Test B: 5,262,782,488 nanoseconds
A faster by 1,832,852,512 nanoseconds (34.326681820485675% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,907,391,427 nanoseconds
Test B: 3,957,718,459 nanoseconds
A faster by 1,050,327,032 nanoseconds (26.038700083921256% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,566,004,688 nanoseconds
Test B: 4,221,746,521 nanoseconds
A faster by 1,655,741,833 nanoseconds (38.71935684115413% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,770,945,276 nanoseconds
Test B: 3,829,077,158 nanoseconds
A faster by 1,058,131,882 nanoseconds (27.134122749113843% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 3,467,474,055 nanoseconds
Test B: 5,183,149,104 nanoseconds
A faster by 1,715,675,049 nanoseconds (32.60101667104192% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntList 1000000
Test A: 3,439,983,933 nanoseconds
Test B: 3,509,530,312 nanoseconds
A faster by 69,546,379 nanoseconds (1.4816434912159906% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntList 1000000
Test A: 3,451,101,466 nanoseconds
Test B: 5,057,979,210 nanoseconds
A faster by 1,606,877,744 nanoseconds (31.269164666060377% faster)

答案 3 :(得分:125)

这是一个不承担Java迭代器知识的答案。它不太精确,但对教育很有用。

编程时,我们经常编写如下代码:

char[] grades = ....
for(int i = 0; i < grades.length; i++) {   // for i goes from 0 to grades.length
    System.out.print(grades[i]);           // Print grades[i]
}

foreach语法允许这种常见模式以更自然,更少语法的方式编写。

for(char grade : grades) {   // foreach grade in grades
    System.out.print(grade); // print that grade
}

此外,此语法对于不支持数组索引但实现Java Iterable接口的Lists或Sets等对象有效。

答案 4 :(得分:36)

Java中的for-each循环使用底层迭代器机制。所以它与以下内容相同:

Iterator<String> iterator = someList.iterator();

while (iterator.hasNext()) {
  String item = iterator.next();
  System.out.println(item);
}

答案 5 :(得分:23)

在Java 8功能中,您可以使用它:

List<String> messages = Arrays.asList("First", "Second", "Third");

void forTest(){
    messages.forEach(System.out::println);
}

输出

First
Second
Third

答案 6 :(得分:22)

这是nsayer的回答所暗示的,但值得注意的是,当“someList”是实现java.lang.Iterable的任何时,OP的for(..)语法将起作用 - 它不会必须是一个列表,或java.util中的一些集合。因此,即使您自己的类型也可以使用此语法。

答案 7 :(得分:21)

foreach循环语法是:

for (type obj:array) {...}

示例:

String[] s = {"Java", "Coffe", "Is", "Cool"};
for (String str:s /*s is the array*/) {
    System.out.println(str);
}

输出:

Java
Coffe
Is
Cool

警告:您可以使用foreach循环访问数组元素,但不能初始化它们。使用原始for循环。

警告:您必须将数组的类型与其他对象匹配。

for (double b:s) // Invalid-double is not String

如果您想编辑元素,请使用原始的for循环:

for (int i = 0; i < s.length-1 /*-1 because of the 0 index */; i++) {
    if (i==1) //1 because once again I say the 0 index
        s[i]="2 is cool";
    else
        s[i] = "hello";
}

现在,如果我们将s转储到控制台,我们得到:

hello
2 is cool
hello
hello

答案 8 :(得分:21)

JLS中所定义for-each循环可以有两种形式:

  1. 如果表达式的类型是Iterable的子类型,则翻译为:

    List<String> someList = new ArrayList<String>();
    someList.add("Apple");
    someList.add("Ball");
    for (String item : someList) {
        System.out.println(item);
    }
    
    // IS TRANSLATED TO:
    
    for(Iterator<String> stringIterator = someList.iterator(); stringIterator.hasNext(); ) {
        String item = stringIterator.next();
        System.out.println(item);
    }
    
  2. 如果Expression必须具有数组类型T[],那么:

    String[] someArray = new String[2];
    someArray[0] = "Apple";
    someArray[1] = "Ball";
    
    for(String item2 : someArray) {
        System.out.println(item2);
    }
    
    // IS TRANSLATED TO:
    for (int i = 0; i < someArray.length; i++) {
        String item2 = someArray[i];
        System.out.println(item2);
    }
    
  3. Java 8引入了通常表现更好的流。我们可以将它们用作:

    someList.stream().forEach(System.out::println);
    Arrays.stream(someArray).forEach(System.out::println);
    

答案 9 :(得分:20)

Java“for-each”循环结构将允许迭代两种类型的对象:

  • T[] (任何类型的数组)
  • java.lang.Iterable<T>

Iterable<T>界面只有一种方法:Iterator<T> iterator()。这适用于Collection<T>类型的对象,因为Collection<T>接口扩展了Iterable<T>

答案 10 :(得分:15)

维基百科中提到的foreach循环的概念如下所示:

  

与其他for循环结构不同,通常是foreach循环   保持没有明确的反击:他们基本上说“做到这一点   这一套中的所有内容“,而不是”这样做x次“。这避免了   潜在的逐个错误,使代码更容易阅读。

因此foreach循环的概念描述了循环不使用任何显式计数器,这意味着不需要使用索引遍历列表,因此它可以使用户免于一个一个错误。为了描述这个逐个错误的一般概念,让我们举一个循环的例子来使用索引在列表中遍历。

// In this loop it is assumed that the list starts with index 0
for(int i=0; i<list.length; i++){

}

但是假设列表以索引1开头,那么这个循环将抛出一个异常,因为它在索引0处没有找到任何元素,这个错误被称为一个一个错误。因此,为了避免这种逐个错误,使用了foreach循环的概念。可能还有其他优点,但我认为这是使用foreach循环的主要概念和优势。

答案 11 :(得分:11)

for (Iterator<String> itr = someList.iterator(); itr.hasNext(); ) {
   String item = itr.next();
   System.out.println(item);
}

答案 12 :(得分:9)

另请注意,在原始问题中使用“foreach”方法确实存在一些限制,例如在迭代期间无法从列表中删除项目。

新的for循环更容易阅读,不需要单独的迭代器,但只能在只读迭代过程中使用。

答案 13 :(得分:9)

使用包括Java 7在内的Java旧版本,您可以按以下方式使用foreach循环。

List<String> items = new ArrayList<>();
        items.add("A");
        items.add("B");
        items.add("C");
        items.add("D");
        items.add("E");

        for(String item : items){
            System.out.println(item);
        }

以下是在foreach中使用Java 8循环的最新方法

(使用forEach + lambda表达式或方法引用循环一个列表)

//lambda
    //Output : A,B,C,D,E
    items.forEach(item->System.out.println(item));


//method reference
    //Output : A,B,C,D,E
    items.forEach(System.out::println);

有关更多信息,请参见此链接。

https://www.mkyong.com/java8/java-8-foreach-examples/

答案 14 :(得分:9)

这是一个等效的表达方式。

for(Iterator<String> sit = someList.iterator(); sit.hasNext(); ) {
    System.out.println(sit.next());
}

答案 15 :(得分:8)

forEach的替代方案,以避免“为每个人”:

List<String> someList = new ArrayList<String>();

变式1(普通):

someList.stream().forEach(listItem -> {
    System.out.println(listItem);
});

变体2(并行执行(更快)):

someList.parallelStream().forEach(listItem -> {
    System.out.println(listItem);
});

答案 16 :(得分:7)

通过删除所有基本的循环混乱,它为您的代码增添了美感。它为您的代码提供了一个干净的外观,以下是合理的。

正常for循环:

void cancelAll(Collection<TimerTask> list) {
    for (Iterator<TimerTask> i = list.iterator(); i.hasNext();)
         i.next().cancel();
}

使用for-each:

void cancelAll(Collection<TimerTask> list) {
    for (TimerTask t : list)
        t.cancel();
}

for-each 是实现 Iterator 的集合上的构造。请记住,您的收藏应该实施 Iterator ;否则你不能将它与for-each一起使用。

以下行被列为“列表中的每个TimerTask。

for (TimerTask t : list)

对于for-each,出错的可能性较小。您不必担心初始化迭代器或初始化循环计数器并终止它(可能存在错误的范围)。

答案 17 :(得分:6)

在Java 8之前,您需要使用以下内容:

Iterator<String> iterator = someList.iterator();

while (iterator.hasNext()) {
    String item = iterator.next();
    System.out.println(item);
}

然而,随着Java 8中Streams的引入,你可以用更少的语法做同样的事情。例如,您可以执行someList

someList.stream().forEach(System.out::println);

您可以找到有关溪流here的更多信息。

答案 18 :(得分:6)

在Java 8中,他们引入了forEach。使用列表,可以循环映射。

循环使用每个列表

pyInstaller=3.3.1

List<String> someList = new ArrayList<String>();
someList.add("A");
someList.add("B");
someList.add("C");

someList.forEach(listItem -> System.out.println(listItem))

为每个地图使用一个地图

someList.forEach(listItem-> {
     System.out.println(listItem); 
});

Map<String, String> mapList = new HashMap<>();
    mapList.put("Key1", "Value1");
    mapList.put("Key2", "Value2");
    mapList.put("Key3", "Value3");

mapList.forEach((key,value)->System.out.println("Key: " + key + " Value : " + value));

答案 19 :(得分:6)

看起来像这样。非常苛刻。

for (Iterator<String> i = someList.iterator(); i.hasNext(); )
        System.out.println(i.next());

Sun documentation中每个都有很好的写作。

答案 20 :(得分:5)

正如许多好的答案所说,如果一个对象想要使用Iterable interface循环,则必须实现for-each

我将发布一个简单的示例,并尝试以不同的方式解释for-each循环的工作原理。

for-each循环示例:

public class ForEachTest {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("111");
        list.add("222");

        for (String str : list) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

然后,如果我们使用javap反编译这个类,我们将得到这个字节码样本:

public static void main(java.lang.String[]);
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=4, args_size=1
         0: new           #16                 // class java/util/ArrayList
         3: dup
         4: invokespecial #18                 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
         7: astore_1
         8: aload_1
         9: ldc           #19                 // String 111
        11: invokeinterface #21,  2           // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
        16: pop
        17: aload_1
        18: ldc           #27                 // String 222
        20: invokeinterface #21,  2           // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
        25: pop
        26: aload_1
        27: invokeinterface #29,  1           // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;

从样本的最后一行可以看出,编译器会在编译时自动将for-each关键字的使用转换为Iterator的使用。这可以解释为什么没有实现Iterable interface的对象在尝试使用Exception循环时会抛出for-each

答案 21 :(得分:3)

public static Boolean Add_Tag(int totalsize)
{ List<String> fullst = new ArrayList<String>();
            for(int k=0;k<totalsize;k++)
            {
              fullst.addAll();
            }
}

答案 22 :(得分:3)

正如许多其他答案正确指出的那样,for each loop只是同一个旧for loop上的语法糖,编译器将其翻译到相同的for循环。

javac(打开jdk)具有一个开关-XD-printflat,该开关生成一个Java文件,其中删除了所有语法糖。 完整的命令如下所示< / p>

javac -XD-printflat -d src/ MyFile.java

//-d is used to specify the directory for output java file

所以让我们删除语法糖

要回答这个问题,我创建了一个文件,并写了两个版本的for each,一个版本是array,另一个版本是list。我的java文件看起来像这样。

import java.util.*;
public class Temp{

    private static void forEachArray(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for(int i: arr){
            System.out.print(i);
        }
    }

    private static void forEachList(){
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
        for(Integer i: list){
            System.out.print(i);
        }
    }
}

当我使用上面的开关compiled使用此文件时,得到以下输出。

import java.util.*;

public class Temp {

    public Temp() {
        super();
    }

    private static void forEachArray() {
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        for (/*synthetic*/ int[] arr$ = arr, len$ = arr$.length, i$ = 0; i$ < len$; ++i$) {
            int i = arr$[i$];
            {
                System.out.print(i);
            }
        }
    }

    private static void forEachList() {
        List list = Arrays.asList(new Integer[]{Integer.valueOf(1), Integer.valueOf(2), Integer.valueOf(3), Integer.valueOf(4), Integer.valueOf(5)});
        for (/*synthetic*/ Iterator i$ = list.iterator(); i$.hasNext(); ) {
            Integer i = (Integer)i$.next();
            {
                System.out.print(i);
            }
        }
    }
}

您可以看到,每个循环的其他语法糖(自动装箱)已更改为简单循环。

答案 23 :(得分:3)

Java for each loop(又名for enhanced for loop)是for循环的简化版本。优点是编写的代码更少,管理的变量更少。缺点是您无法控制步长值,也无法访问循环体内的循环索引。

当步长值为1的简单增量并且只需要访问当前循环元素时,最好使用它们。例如,如果您需要遍历数组或Collection中的每个元素而不在当前元素的前面或后面偷看。

没有循环初始化,没有布尔条件,步长值是隐式的,是一个简单的增量。这就是为什么它们被认为比常规循环简单得多。

增强的for循环遵循以下执行顺序:

1)循环体

2)从步骤1开始重复,直到遍历整个数组或集合

示例 - 整数数组

int [] intArray = {1, 3, 5, 7, 9};
for(int currentValue : intArray) {
  System.out.println(currentValue);
}

currentValue变量保存在intArray数组中循环的当前值。请注意,没有明确的步长值 - 它总是增加1。

结肠可以被认为是指“在”中。因此增强的for循环声明表明:循环遍及intArray并将当前数组的值存储在 currentValue变量中。

输出:

1
3
5
7
9

示例 - 字符串数组

我们可以使用for-each循环迭代字符串数组。循环声明声明:遍历myStrings String数组并将当前String值存储在 currentString变量中。

String [] myStrings  = {
  "alpha",
  "beta",
  "gamma",
  "delta"
};

for(String currentString : myStrings) {
  System.out.println(currentString);
}

输出:

alpha
beta
gamma
delta

示例 - 列表

增强的for循环也可用于迭代java.util.List,如下所示:

List<String> myList = new ArrayList<String>();
myList.add("alpha");
myList.add("beta");
myList.add("gamma");
myList.add("delta");

for(String currentItem : myList) {
  System.out.println(currentItem);
}

循环声明声明:遍历myList字符串列表并将当前List值存储在 currentItem变量中。

输出:

alpha
beta
gamma
delta

示例 - 设置

增强的for循环也可用于迭代java.util.Set,如下所示:

Set<String> mySet = new HashSet<String>();
mySet.add("alpha");
mySet.add("alpha");
mySet.add("beta");
mySet.add("gamma");
mySet.add("gamma");
mySet.add("delta");

for(String currentItem : mySet) {
  System.out.println(currentItem);
}

循环声明声明:遍历mySet字符串集并将当前设置值存储在 currentItem变量中。请注意,由于这是一个Set,因此不会存储重复的String值。

输出:

alpha
delta
beta
gamma

来源:Loops in Java – Ultimate Guide

答案 24 :(得分:2)

Java for-each习惯用法只能应用于 * Iterable 类型的数组或对象。这个成语是 隐式 ,因为它真正由Iterator支持。迭代器由程序员编程,通常使用整数索引或节点(取决于数据结构)来跟踪其位置。在纸面上它比常规for循环慢,对于像“数组”和“列表”这样的“线性”结构来说最少,但它提供了更大的抽象。

答案 25 :(得分:1)

这看起来很疯狂,但嘿工作

List<String> someList = new ArrayList<>(); //has content
someList.forEach(System.out::println);

这很有效。的 魔术

答案 26 :(得分:0)

我认为这会奏效:

for (Iterator<String> i = someList.iterator(); i.hasNext(); ) {
   String x = i.next();
   System.out.println(x);
}

答案 27 :(得分:0)

代码将是:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ForLoopDemo {

  public static void main(String[] args) {
    
    List<String> someList = new ArrayList<String>();
    
    someList.add("monkey");
    someList.add("donkey");
    someList.add("skeleton key");
    
    //Iteration using For Each loop
    System.out.println("Iteration using For Each loop:");
    for (String item : someList) {
      System.out.println(item);
    }
    
    //Iteration using normal For loop
    System.out.println("\nIteration using normal For loop:");
    for (int index = 0; index < someList.size(); index++) {
      System.out.println(someList.get(index));
    }
  }
}

答案 28 :(得分:-1)

List<Item> Items = obj.getItems();
for(Item item:Items)
             {
                System.out.println(item); 
             }

迭代Items表中的所有对象。