Урок 5. Циклы — while, for, foreach

Цикл повторяет одни и те же команды, пока выполняется условие. Без циклов, чтобы сложить числа от 1 до 100, пришлось бы написать сто строк. В C# четыре вида циклов: while, do-while, for и foreach.

while — пока условие истинно

int n = int.Parse(Console.ReadLine() ?? "");
int digits = 0;
int sum = 0;
while (n > 0)
{
    sum += n % 10;
    n /= 10;
    digits++;
}
Console.WriteLine($"Цифр: {digits}, сумма цифр: {sum}");

2024

Цифр: 4, сумма цифр: 8

while проверяет условие перед каждым повтором. Здесь на каждом шаге n % 10 даёт последнюю цифру, а n /= 10 её отбрасывает: 2024 → 202 → 20 → 2 → 0. Когда n становится 0, условие ложно, и цикл заканчивается. Каждое выполнение тела цикла называют итерацией.

Если условие ложно с самого начала, тело не выполнится ни разу: для n = 0 программа скажет, что цифр 0. С отрицательным числом будет то же самое (условие n > 0 сразу ложно), поэтому его сначала делают положительным: n = Math.Abs(n);.

do-while — сначала сделать, потом проверить

do-while проверяет условие после тела, поэтому тело выполняется хотя бы раз. Это удобно, когда нужно спрашивать, пока не введут подходящее значение:

int number;
do
{
    Console.Write("Введите число от 1 до 10: ");
    number = int.Parse(Console.ReadLine() ?? "");
}
while (number < 1 || number > 10);
Console.WriteLine($"Принято: {number}");

Введите число от 1 до 10: 15
Введите число от 1 до 10: 0
Введите число от 1 до 10: 7
Принято: 7

for — со счётчиком

Когда заранее известно, сколько раз повторять, удобен for. В его скобках три части через ;: начальное значение счётчика, условие продолжения и шаг.

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++)
{
    sum += i;
}
Console.WriteLine(sum);

5050

Порядок такой: int i = 1 выполняется один раз; затем перед каждой итерацией проверяется i <= 100; после каждой итерации выполняется i++. Шаг может быть любым:

for (int i = 10; i > 0; i -= 3)
{
    Console.WriteLine(i);
}

10
7
4
1

Переменная i, объявленная в скобках for, существует только внутри цикла. После цикла её уже нет; если значение нужно и дальше, объявите переменную до цикла.

foreach — по каждому элементу

foreach проходит по всем элементам набора — строки, массива, списка — без всякого счётчика:

string word = "шарп";
foreach (char c in word)
{
    Console.WriteLine(c);
}

ш
а
р
п

Читается так: «для каждого символа c в строке word». С массивами и списками foreach встретится в следующем уроке. Менять элементы набора через переменную foreach нельзя — она только для чтения.

break и continue

• break — немедленно выйти из цикла;
• continue — пропустить остаток текущей итерации и перейти к следующей.

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    if (i % 3 == 0)
    {
        continue;
    }
    if (i > 7)
    {
        break;
    }
    Console.WriteLine(i);
}

1
2
4
5
7

Числа 3 и 6 пропущены из-за continue. На восьмёрке срабатывает break, и до 9 и 10 цикл уже не доходит.

Цикл while (true) сам не заканчивается никогда — из него выходят через break. Так часто пишут, когда условие выхода удобнее проверить в середине тела, например «читать числа, пока не введут 0».

Цикл в цикле

Внутри цикла может быть другой цикл. Внутренний проходит целиком на каждой итерации внешнего:

for (int row = 1; row <= 3; row++)
{
    for (int col = 1; col <= 4; col++)
    {
        Console.Write($"{row * col,4}");
    }
    Console.WriteLine();
}

   1   2   3   4
   2   4   6   8
   3   6   9  12

{row * col,4} печатает число в поле шириной 4 знака — так столбцы получаются ровными. После каждой строки Console.WriteLine() переводит строку.

Частые ошибки

• Бесконечный цикл. Забыли изменить переменную условия (i++ в while) — программа работает вечно. Остановить её в терминале можно клавишами Ctrl+C.
• Ошибка на единицу. i <= n вместо i < n или наоборот — цикл делает на одну итерацию больше или меньше. Проверьте на маленьком примере, какие значения принимает счётчик.
• ; после заголовка: for (int i = 0; i < 5; i++); — у цикла пустое тело, а блок ниже выполнится один раз.
• Изменение списка внутри foreach. Добавление или удаление элементов в цикле foreach по тому же списку останавливает программу ошибкой Collection was modified. Используйте for или соберите изменения в отдельный список.

Коротко

• while (условие) { ... } — проверка перед итерацией; тело может не выполниться ни разу.
• do { ... } while (условие); — проверка после, тело выполняется хотя бы раз.
• for (int i = 0; i < n; i++) — цикл со счётчиком; i живёт только внутри цикла.
• foreach (var x in набор) — по каждому элементу строки, массива, списка.
• break — выйти из цикла, continue — к следующей итерации.

Проверьте себя

int s = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++)
{
    if (i == 3)
    {
        continue;
    }
    s += i;
}
Console.WriteLine(s);