حلقة for في جافا: الصياغة والأمثلة وحلقة for-each المُحسَّنة

حلقة for الكلاسيكية ذات الأجزاء الثلاثة

تُكرّر حلقة for كتلة عددًا محكومًا من المرّات. تجمع صيغة جافا ثلاثة أشياء داخل القوسين، مفصولة بفواصل منقوطة:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}

تعمل الأجزاء الثلاثة بإيقاع ثابت:

1. التهيئة (int i = 0) - تُنفَّذ مرة واحدة، قبل أي شيء آخر.
2. الشرط (i < 5) - يُفحَص قبل كل تكرار؛ وتتوقّف الحلقة عندما يكون خطأً.
3. التحديث (i++) - يُنفَّذ بعد كل تكرار، قبل فحص الشرط من جديد.

لذا يطبع هذا من i = 0 حتى i = 4. نطاق العدّاد i محصور داخل الحلقة - فهو غير موجود بعد القوس المعقوف الختامي.

العدّ تصاعديًا وتنازليًا وبخطوات

تمنحك الأجزاء الثلاثة تحكّمًا كاملاً في العدّاد:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 10; i > 0; i--) {       // العدّ تنازليًا
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();

        for (int i = 0; i <= 20; i += 5) {   // الخطو بمقدار 5
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

i-- يُنقِص، وi += 5 يقفز بخطوات من خمسة. يقرّر الشرط التوقّف وفق الاتجاه: استخدم > عند العدّ تنازليًا، و< أو <= عند العدّ تصاعديًا.

المرور على مصفوفة

تتلاءم الحلقة المعدودة بشكل طبيعي مع مصفوفة، باستخدام .length حدًّا وi فهرسًا:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] colors = {"red", "green", "blue"};

        for (int i = 0; i < colors.length; i++) {
            System.out.println(i + ": " + colors[i]);
        }
    }
}

لاحظ أن colors.length حقلٌ بلا أقواس - فالمصفوفات مميّزة بهذا. أما List فتستخدم list.size(). الشرط i < colors.length صحيح: تمتدّ الفهارس من 0 إلى length - 1، لذا فإن استخدام < (وليس <=) يتجنّب خطأ تجاوز الحدود.

حلقة for-each المُحسَّنة

عندما تحتاج فقط إلى كل عنصر ولا تحتاج إلى الفهرس أبدًا، تكون حلقة for المُحسَّنة أنظف وأصعب في ارتكاب الخطأ - فلا يوجد عدّاد قد ينحرف بمقدار واحد:

import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> colors = List.of("red", "green", "blue");

        for (String color : colors) {
            System.out.println(color.toUpperCase());
        }
    }
}

اقرأ for (String color : colors) على أنها «لكل color في colors». تعمل على المصفوفات وعلى كل ما هو قابل للتكرار. والمقابل: ليس لديك فهرس، ولا تستطيع الإضافة إلى المجموعة أو الحذف منها أثناء المرور عليها (فذلك يُطلِق استثناءً وقت التشغيل عبر ConcurrentModificationException). الجأ إلى الحلقة المعدودة عندما تحتاج إلى أي منهما.

الحلقات المتداخلة

حلقة داخل حلقة - مفيدة للشبكات والجداول والاقترانات الثنائية. تُنفَّذ الحلقة الداخلية بالكامل في كل تكرار للحلقة الخارجية:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int row = 1; row <= 3; row++) {
            for (int col = 1; col <= 3; col++) {
                System.out.print(row * col + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

يطبع هذا شبكة ضرب بحجم 3x3. أعطِ العدّادات أسماء ذات معنى (row، col) بدلًا من i، j متى صار التداخل عميقًا - فهذا يجنّبك الخلط بين أيّ منها أيّ.

break وcontinue

تُخرِج break من الحلقة فورًا. وتتخطّى continue بقية التكرار الحالي وتقفز إلى خطوة التحديث:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            if (i % 2 == 0) continue;   // تخطّي الأعداد الزوجية
            if (i > 7) break;           // التوقّف بمجرد تجاوز 7
            System.out.println(i);
        }
    }
}

يطبع هذا 1 3 5 7. تتخطّى continue الأعداد الزوجية؛ وتُنهي break الحلقة بمجرد أن يتجاوز i العدد 7. في الحلقات المتداخلة، يؤثّر كلاهما على الحلقة الأكثر داخليةً فقط ما لم تستخدم break مُعنونًا.

احذر من الحلقات اللانهائية

إذا لم يصبح الشرط خطأً أبدًا، تعمل الحلقة إلى ما لا نهاية. السبب المعتاد هو نسيان التحديث أو تحريك العدّاد في الاتجاه الخاطئ:

for (int i = 0; i < 5; i--) {   // i يتناقص فقط -> لا يبلغ 5 أبدًا
    System.out.println(i);
}

تُغفِل الحلقة اللانهائية المقصودة الأجزاء الثلاثة جميعها -for (;;) { ... }- وتعتمد على break بداخلها للتوقّف. استخدم ذلك باعتدال؛ فعادةً ما تكون while (true) أوضح في القراءة.

التالي: حلقات while

تتألّق حلقة for عندما تعرف العدّاد مسبقًا. وعندما تريد التكرار حتى يتغيّر شرط ما - وليس لديك عدّاد واضح - تناسبك حلقة while أكثر. تلك هي الصفحة التالية.