C++ For Döngüsü: Söz Dizimi, Örnekler ve Sık Yapılan Hatalar

Neden for Döngüsü

Bir switch bir dalı seçip yalnızca bir kez çalıştırır. Ama gerçek programların bir şeyi tekrar tekrar yapması gerekir: her puanı yazdırmak, bir sayı listesini toplamak, bir ızgaranın 10 satırını çizmek. for döngüsü, kodu bilinen sayıda tekrarlamak için C++'ın işçi atıdır ve kontrolünüzdeki yerleşik bir sayaca sahiptir.

Bir for döngüsünün ihtiyaç duyduğu her şey tek bir derli toplu başlıkta bulunur, böylece "kaç kez ve nasıl" hikâyesinin tamamı bir bakışta görünür.

Üç Parçalı Başlık

Bir for döngüsünün başlığında noktalı virgülle ayrılmış üç parça vardır: bir başlatıcı, bir koşul ve bir güncelleme.

for (initializer; condition; update) {
    // gövde - koşul doğru olduğu sürece çalışır
}

Bunlar belirli bir sırada çalışır: başlatıcı başta bir kez çalışır; ardından koşul her yinelemeden önce kontrol edilir; gövde yalnızca koşul true ise çalışır; ve güncelleme her yinelemenin sonunda, koşul tekrar kontrol edilmeden hemen önce çalışır.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << "i = " << i << "\n";
    }
    cout << "done\n";
}

Burada int i = 0 bir kez çalışır. Sonra i < 5 kontrol edilir: geçerli olduğu sürece gövde yazdırır ve i++ sayacı artırır. i değeri 5 olduğunda koşul false olur, böylece döngü çıkar ve done yazdırılır. Gövde tam olarak 5 kez çalışır ve i, 0'dan 4'e kadar değerleri alır.

Sayacı başlık içinde bildirmek (int i = 0) i'yi döngüye kapsamlandırır - kapanış parantezinden sonra var olmaz, ki tam da istediğiniz şey budur.

Yukarı, Aşağı ve Adımlarla Sayma

Güncelleme kısmı i++ ile sınırlı değildir. Aşağı sayabilir, herhangi bir miktarda adım atabilir veya bir dizi indeksi üzerinde döngü kurabilirsiniz.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // geri sayım
    for (int i = 5; i > 0; i--) {
        cout << i << " ";
    }
    cout << "liftoff\n";

    // 2'şer adım (çift sayılar)
    for (int n = 0; n <= 10; n += 2) {
        cout << n << " ";
    }
    cout << "\n";
}

İlk döngü i > 0 olduğu sürece çalışır ve her seferinde azalarak 5 4 3 2 1 yazdırır. İkincisi her geçişte 2 ekler ve 10 dahil etmek istediğimiz bir değer olduğu için <= 10 kullanır. Koşulunuzu güncellemenizle eşleştirin: aşağı sayma > veya >= ile, yukarı sayma < veya <= ile gider.

Bir Dizi Üzerinde Döngü

Bir sayma döngüsünün en yaygın kullanımı, bir dizi üzerinde indeksle dolaşmaktır. Sayaç aynı zamanda okuduğunuz konum görevi görür.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int scores[] = {88, 92, 75, 60, 100};
    int n = sizeof(scores) / sizeof(scores[0]);

    int total = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        total += scores[i];
    }

    cout << "Sum: " << total << "\n";
    cout << "Average: " << total / n << "\n";
}

Koşulun i <= n değil, i < n olduğuna dikkat edin. 5 elemanlı bir dizinin geçerli indeksleri 0'dan 4'e kadardır; indeks 5 sonun ötesindedir. scores[5] okumak tanımsız davranıştır - çöp yazdırabilir, çökebilir ya da çalışıyormuş gibi görünüp belleği sessizce bozabilir. i < n kalıbı, sıfır tabanlı herhangi bir dizi için güvenli varsayılandır.

Yalnızca değerlere ihtiyacınız varsa ve indekse değilse, aralık tabanlı for daha temizdir. Gerçekten konuma ihtiyacınız olduğunda klasik indeksli döngüye başvurun.

break ve continue

İki anahtar kelime, döngünün ortasında akışı değiştirmenize olanak tanır. break döngüden hemen çıkar; continue mevcut yinelemenin geri kalanını atlar ve güncellemeye atlar.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 7'ye bölünebilen ilk sayıda dur
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        if (i % 7 == 0) {
            cout << "First multiple of 7: " << i << "\n";
            break;
        }
    }

    // çiftleri atlayarak yalnızca tek sayıları yazdır
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            continue;
        }
        cout << i << " ";
    }
    cout << "\n";
}

İlk döngü 7'yi bulduğu anda durur ve geri kalanını hiç kontrol etmez. İkincisi, i çift olduğunda gövdenin yazdırmasını atlamak için continue kullanır - güncelleme i++ yine de çalışır, böylece döngü ilerlemeye devam eder. İnce bir tuzak: continue güncellemeye atlar; bu yüzden sayacı başlık yerine gövde içinde güncellenen bir döngüde continue'ya güvenirseniz, o güncellemeyi yanlışlıkla atlayıp sonsuza dek dönebilirsiniz.

İç İçe Döngüler

Izgaralar, tablolar veya çiftlerle çalışmak için bir for'u başka bir for'un içine koyun. İç döngü, dış döngünün her tek adımı için tamamen çalışır.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    for (int row = 1; row <= 3; row++) {
        for (int col = 1; col <= 3; col++) {
            cout << row * col << "\t";
        }
        cout << "\n";
    }
}

Bu, 3x3'lük bir çarpım ızgarası yazdırır. Dış döngü bir row sabitler, iç döngü o satır için her col'u tarar, sonra bir satır sonu satırı bitirir. Sayaçlara farklı isimler verin (i/i değil, row/col) - aynı ismi yeniden kullanmak dıştakini gölgeler ve şaşırtıcı hatalar üretir. Maliyete de dikkat edin: bir n-döngüsünü başka bir n-döngüsünün içine yerleştirmek gövdeyi n * n kez çalıştırır ki bu hızla birikir.

Sık Yapılan Hatalar

Birkaç tuzak, C++'taki for döngüsü hatalarının çoğunu açıklar:

• Bir-eksik/bir-fazla: sıfır tabanlı bir boyutla i <= n, sonun ötesinde bir eleman okur. i < n kullanın.
• İşaretsiz taşma (underflow): işaretsiz bir türle aşağı saymak asla negatife düşmez. for (size_t i = n - 1; i >= 0; i--) sonsuza dek döner, çünkü işaretsiz bir değer için i >= 0 her zaman doğrudur - i değeri 0 iken i-- çok büyük bir pozitif sayıya sarar. Aşağı sayımlar için işaretli bir int kullanın ya da koşulu yeniden yazın.
• Sayacı gövde içinde değiştirmek: i'yi başlığın yanı sıra gövdede de değiştirmek döngü sayısını öngörülemez hâle getirir. Tek bir yer seçin.

// BUG: infinite loop - unsigned i is never < 0
for (size_t i = n - 1; i >= 0; i--) {
    process(arr[i]);
}

Kayan noktalı sayaçlar bir başka sessiz tehlikedir: for (double x = 0.0; x != 1.0; x += 0.1), 0.1 tam olarak depolanamadığı için asla tam olarak 1.0'a ulaşmayabilir. Tam sayı sayımıyla döngü kurup değeri içeride hesaplayın ya da != yerine < kullanın.

Sıradaki: while Döngüleri

for döngüsü, sayıyı önceden bildiğinizde parlar. Ama bazen sabit bir adım sayısı olmadan bir koşul değişene kadar tekrarlamanız gerekir - dosya sonuna kadar giriş okumak, başarana kadar yeniden denemek. Bu, başlığı yalnızca bir koşula indirgeyen while döngüsünün işidir. Sıradaki sayfa odur.