Цикл for в C#

В этой статье вы узнаете о цикле for в C# и о том, как его можно использовать в программах на C#.

В программировании порой необходимо выполнить набор инструкций определенное количество раз. Возможное решение — скопировать код. Но есть проблема: количество этих наборов мы можем либо не знать, либо их может быть очень много (10000, к примеру). 

Решение проблемы — циклы. В программировании циклы используются для многократного выполнения блока кода. Цикл работает до тех пор, пока заданное условие истинно. 

Цикл for

Для инициализации цикла используется ключевое слово for. 

Синтаксис цикла

for (счетчик; условие; итератор)
{
    // тело цикла
}

Как работает цикл for

1. В цикле for три переменные: счетчик, условие и итератор.
2. Объявление счетчика происходит в самом начале и лишь раз. Обычно он инициализируется сразу после объявления. 
3. Затем проверяется условие. Условие — булево выражение. То есть, возвращает true или false. 
4. Если условие определяется как true:
   • Выполняются инструкции внутри цикла.
   • После этого инициализируется итератор — обычно изменяется значение этой переменной.
   • Условие проверяется снова.
   • Процесс повторяется до тех пор, пока условие не будет определено как false.
5. Если условие определится как false, цикл завершается.

Блок-схема работы цикла

Пример 1. Итерации цикла for

using System;

namespace Loop
{
    class ForLoop
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            for (int i=1; i<=5; i++)
            {
                Console.WriteLine("Цикл for C#: итерация {0}", i);
            }
        }
    }	
}

Вывод:

Цикл for C#: итерация 1
Цикл for C#: итерация 2
Цикл for C#: итерация 3
Цикл for C#: итерация 4
Цикл for C#: итерация 5

В этой программе: 

• счетчик — int = 1,
• условие — i <= 5,
• итератор — i++,

После запуска программы происходит следующее: 

• Объявляется и инициализируется переменная i. Ей присваивается значение 1.
• После этого проверяется условие i <= 5.
• Если проверка условия возвращает `true`, выполняется тело цикла. Оно печатает строку "Цикл for C#: итерация 1".
• Затем определяется значение итератора (i++). Значение i увеличивается до 2.
• Условие (i <= 5) проверяется снова и значение i увеличивается на 1. Первые 5 итераций условие цикла будет оцениваться как true.
• Когда значение i станет равняться 6, условие оценится как false. Следовательно, цикл завершится. 

Пример 2. Вычисляем сумму первых n натуральных чисел

using System;

namespace Loop
{
    class ForLoop
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int n = 5, sum = 0;

            for (int i=1; i<=n; i++)
            {
                // sum = sum + i;
                sum += i;
            }

            Console.WriteLine("Сумма первых {0} натуральных чисел = {1}", n, sum);
        }
    }
}

Вывод:

Сумма первых 5 натуральных чисел = 15

В этой программе объявляются две переменные — sum и n. Их значения равны 0 и 5 соответственно. Значение счетчика i в самом начале равно 1. 

Внутри цикла значение переменной sum увеличивается на i — sum = sum + i. Цикл продолжается до тех пор, пока значение счетчика i меньше или равно n. 

Давайте посмотрим, что происходит на каждой итерации цикла.

Изначально i = 1, sum = 0 и n = 5.

using System;

namespace Loop
{
    class ForLoop
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            for (int i=0, j=0; i+j<=5; i++, j++)
            {
                Console.WriteLine("i = {0} и j = {1}", i,j);
            }         
        }
    }
}

i = 0 и j = 0
i = 1 и j = 1
i = 2 и j = 2

using System;

namespace Loop
{
    class ForLoop
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int i = 1;
            for ( ; i<=5; )
            {
                Console.WriteLine("Цикл for C#: итерация {0}", i);
                i++;
            }
        }
    }
}

Цикл for C#: итерация 1
Цикл for C#: итерация 2
Цикл for C#: итерация 3
Цикл for C#: итерация 4
Цикл for C#: итерация 5

using System;

namespace Loop
{
    class ForLoop
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            for (int i=1 ; i > 0; i++)
            {
                Console.WriteLine("Цикл for C#: итерация {0}", i);
            }
        }
    }
}

for ( ; ; )
{
    // тело цикла
}

for (счетчик; ; итератор)
{
    // тело цикла
}