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每个 '循环的Java的' 如何工作?

考虑:

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

如果不使用 for each syntax,等效的for循环会是什么样的?

1377
Jay R.
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接口的任何对象

此外,如果for (:)惯用法的右侧是array而不是Iterable对象,则内部代码使用int索引计数器并检查array.length。请参阅 Java语言规范

1090
nsayer

构造 对于每个 也对数组有效。例如.

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

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

这基本上相当于

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

总的来说:
[nsayer] 以下是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,或以某种方式访问​​实际的迭代器,你不能使用for(:)习语,因为实际的迭代器只是推断。

[Denis Bueno]

这是由nsayer的回答所暗示的,但值得注意的是,当“someList”是实现Java.lang.Iterable的任何东西时,OP的for(..)语法将起作用 - 它不必是列表,也不一定是来自java.util中。因此,即使您自己的类型也可以使用此语法。

464
Mikezx6r

在{ Java 5 中添加的 foreachloop (也称为“增强的for循环”)等同于使用 Java.util.Iterator - 它的语法糖一样。因此,当逐个读取每个元素并按顺序时,应始终在迭代器上选择foreachname__,因为它更方便和简洁。

的foreach

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

迭代器

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Iteratorname__。例如,尝试在使用foreachname__时删除元素可以(将?)导致ConcurrentModificationExceptionname__。

foreachname__与forname__:基本差异

forname__和foreachname__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forname__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foreachname__手动创建单独的索引int变量,

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

不建议这样做,因为 变量范围 不理想,基本forname__循环只是此用例的标准和预期格式。

foreachname__与forname__:性能

访问集合时,foreachname__比基本forname__循环的数组访问 明显更快 。但是,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。

定义原始int数组的迭代器和索引访问之间的差异

在访问intname__或Integername__数组时,索引比迭代器快23 - 40 %。这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Integername__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

但是,对于Listname__的Integersname__,迭代器是明显的赢家。只需将测试类中的int数组更改为:

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});

并对测试函数进行必要的更改(int[]List<Integer>lengthname__到size()等):

[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)

在一次测试中,它们几乎相同,但是使用集合,迭代器获胜。

*这篇文章基于我在Stack Overflow上写的两个答案:

更多信息:哪个更有效,for-each循环或迭代器?

完整的测试课程

在Stack Overflow上阅读 这个问题 后,我创建了这个比较 - 时间 - 任意两件事的类:

import  Java.text.NumberFormat;
import  Java.util.Locale;

/**
   &lt;P&gt;{@code Java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000}&lt;/P&gt;

   @see  &lt;CODE&gt;&lt;A HREF=&quot;https://stackoverflow.com/questions/180158/how-do-i-time-a-methods-execution-in-Java&quot;&gt;https://stackoverflow.com/questions/180158/how-do-i-time-a-methods-execution-in-Java&lt;/A&gt;&lt;/CODE&gt;
 **/
public class TimeIteratorVsIndexIntArray {

    public static final NumberFormat nf = NumberFormat.getNumberInstance(Locale.US);

    public static final void main(String[] tryCount_inParamIdx0) {
        int testCount;

        // Get try-count from a command-line parameter
        try {
           testCount = Integer.parseInt(tryCount_inParamIdx0[0]);
        }
        catch(ArrayIndexOutOfBoundsException | NumberFormatException x) {
           throw  new IllegalArgumentException("Missing or invalid command line parameter: The number of testCount for each test. " + x);
        }

        //Test proper...START
        int[] intArray = new int[] {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};

        long lStart = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < testCount; i++) {
           testIterator(intArray);
        }

        long lADuration = outputGetNanoDuration("A", lStart);

        lStart = System.nanoTime();
        for(int i = 0; i < testCount; i++) {
           testFor(intArray);
        }

        long lBDuration = outputGetNanoDuration("B", lStart);

        outputGetABTestNanoDifference(lADuration, lBDuration, "A", "B");
    }

    private static final void testIterator(int[] int_array) {
       int total = 0;
       for(int i = 0; i < int_array.length; i++) {
          total += int_array[i];
       }
    }

    private static final void testFor(int[] int_array) {
       int total = 0;
       for(int i : int_array) {
          total += i;
       }
    }
    //Test proper...END

    //Timer testing utilities...START
    public static final long outputGetNanoDuration(String s_testName, long l_nanoStart) {
        long lDuration = System.nanoTime() - l_nanoStart;
        System.out.println("Test " + s_testName + ": " + nf.format(lDuration) + " nanoseconds");
        return  lDuration;
    }

    public static final long outputGetABTestNanoDifference(long l_aDuration, long l_bDuration, String s_aTestName, String s_bTestName) {
        long lDiff = -1;
        double dPct = -1.0;
        String sFaster = null;
        if(l_aDuration > l_bDuration) {
            lDiff = l_aDuration - l_bDuration;
            dPct = 100.00 - (l_bDuration * 100.0 / l_aDuration + 0.5);
            sFaster = "B";
        }
        else {
            lDiff = l_bDuration - l_aDuration;
            dPct = 100.00 - (l_aDuration * 100.0 / l_bDuration + 0.5);
            sFaster = "A";
        }
        System.out.println(sFaster + " faster by " + nf.format(lDiff) + " nanoseconds (" + dPct + "% faster)");
        return  lDiff;
   }

   //Timer testing utilities...END

}
141
aliteralmind

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。

在编程时,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语法允许以更自然,更少语法噪声的方式编写这种常见模式。

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。

125
MRocklin

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);
}
36
toluju

在Java 8功能中,您可以使用:

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

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

产量

First
Second
Third
23
Jrovalle

这是由nsayer的答案所暗示的,但值得注意的是,当“someList”是 任何 /实现Java.lang.Iterable时,OP的for(..)语法将起作用 - 它不必是列表,或来自Java.util的一些集合。因此,即使您自己的类型也可以使用此语法。

22
EfForEffort

Foreach循环语法是:

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

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。使用原始的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

如果要编辑元素,请使用原始的for循环,如下所示:

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
21
PrivateName

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>接口只有一个方法: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>

20
Ryan Delucchi

_ jls _ for-each中所定义的,每个循环可以有两种形式:

  1. 如果Expression的类型是Iterable的子类型,那么翻译如下:

    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必须有一个数组类型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);
    }
    

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);
20
i_am_zero

维基百科中提到的foreach循环的概念如下所示:

然而,与其他for循环结构不同,foreach循环通常维护 没有明确的计数器 :它们基本上说“对此集合中的所有内容执行此操作”,而不是“执行此x次”。这避免了潜在的 逐个错误 并使代码更易于阅读。

所以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++){

}

但是假设如果列表以索引1开始,则此循环将抛出异常,因为它将在索引0处找不到任何元素,并且此错误称为逐个错误。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。

15
oneConsciousness

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,并且不需要单独的迭代器,但只能在只读迭代过程中使用。

9
billjamesdev

使用包含Java 7的旧Java版本,您可以使用foreach循环,如下所示。

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Java 8中使用foreach循环的最新方法

(使用forEach + lambda表达式或方法引用循环List)

//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,请参阅此链接。

https://www.mkyong.com/Java8/Java-8-foreach-examples/

9
Dulith De Costa

这是一个等价的表达式。

for(Iterator<String> sit = someList.iterator(); sit.hasNext(); ) {
    System.out.println(sit.next());
}
9
Hank

ForEach的替代方案,以避免您的“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);
});
8
Alexander Drobyshevsky

它通过删除所有基本的循环混乱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,下面是合理的。

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,您的收藏应该实现 Iterator ;否则你不能将它与for-each一起使用。

以下行读作“对于列表中的每个TimerTask t。

for (TimerTask t : list)

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

7
Manohar

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);
}

但是,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,对于someList,您可以执行以下操作:

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

你可以找到更多关于溪流 这里

6
stackFan

正如许多好的答案所说,如果一个对象想要使用Iterable interface循环,它必须实现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来反编译这个类,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;

正如我们从示例的最后一行所看到的,编译器将自动将for-each关键字的使用转换为在编译时使用Iterator。这可以解释为什么没有实现Iterable interface的对象在尝试使用for-each循环时会抛出Exception

5
L Joey

在Java 8中,他们介绍了forEach。使用它List,可以循环地图。

使用每个循环列表

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

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

要么

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

为每个循环使用地图

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));

要么

mapList.forEach((key,value)->{
    System.out.println("Key : " + key + " Value : " + value);
});
5
vivekkurien
public static Boolean Add_Tag(int totalsize)
{ List<String> fullst = new ArrayList<String>();
            for(int k=0;k<totalsize;k++)
            {
              fullst.addAll();
            }
}
3
Santhosh Rajkumar

每个循环的Java (又称为循环增强)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。

当步长值是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,如果需要循环遍历数组或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:循环遍历intArray并存储当前数组的int值in currentValue变量。

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数组并存储当前String值in currentString变量。

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字符串列表并存储当前List值in currentItem变量。

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字符串集并存储当前Set值in currentItem变量。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: Java中的循环 - 终极指南

3
gomisha

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 implicit 因为它真正由迭代器支持。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。

2
WIll

这看起来很疯狂,但嘿它有效

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

这有效。 魔术

1
Rei Brown