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Schleife

Einführung​

Die Wave-Sprache bietet Schleifen, um Situationen zu bewältigen, in denen derselbe Code mehrmals ausgeführt werden muss. Schleifen werden verwendet, um Code entweder so lange auszuführen, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, oder für eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen.

Dadurch kann man sich das wiederholte Schreiben derselben Logik ersparen und die Wiederholung mit klarem und prägnantem Code ausdrücken. Wave unterstützt sowohl bedingungsbasierte als auch anzahlbasierte Wiederholungen und bietet auch Schlüsselwörter zur Steuerung des Ausführungsflusses während der Wiederholung.

In diesem Abschnitt wird erklärt, wie die while Schleife, die for Schleife und die Schlüsselwörter break und continue zur Steuerung des Schleifenflusses verwendet werden.

while Schleife​

Eine while Schleife führt einen Codeblock aus, solange der Ausdruck als true bewertet wird. Wenn die Bedingung false wird, endet die Schleife sofort.

Dieses Verfahren eignet sich für Situationen, in denen die Anzahl der Wiederholungen nicht klar ist und die Schleife ausgeführt werden muss, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.

Grundstruktur​

Die Grundstruktur einer while-Schleife in Wave sieht wie folgt aus.

while (Bedingung) {
    // Code zum Wiederholen
}

Der Bedingungsausdruck muss auf den Typ bool auswerten, und innerhalb des von {} umschlossenen Codeblocks können eine oder mehrere Anweisungen platziert werden.

Beispiel: Ausgabe von 0 bis 4​

var i :i32 = 0;

while (i < 5) {
    println("i ist {}.", i);
    i = i + 1;
}

In diesem Beispiel wird die Schleife ausgeführt, solange die Variable i kleiner als 5 ist. Bei jeder Wiederholung wird der aktuelle Wert ausgegeben und der Wert von i um 1 erhöht, sodass die Bedingung schließlich false wird.

for Schleife​

Die for Schleife ist für Fälle geeignet, in denen die Anzahl der Wiederholungen relativ klar ist. Durch die gleichzeitige Definition von Anfangswert, Bedingungsausdruck und Inkrement kann der Fluss der Wiederholung klar ausgedrückt werden.

Da alle für die Wiederholung erforderlichen Steuerungselemente an einem Ort zusammengefasst sind, ist die Schleifenstruktur leicht zu erkennen.

Grundstruktur​

for (Initialisierung; Bedingungsausdruck; Inkrement) {
    // zu wiederholender Code
}

Die for-Initialisierung in Wave unterstützt verschiedene Formen.

  • Implizite var Typinitialisierung
  • var / let mut / const Deklarationsinitialisierung
  • Allgemeine Ausdrucksinitialisierung (Wiederverwendung bestehender Variablen)

Beispiel 1: Implizite Typinitialisierung​

for (i :i32 = 1; i <= 5; i += 1) {
    println("i = {}", i);
}

Beispiel 2: var / let mut Initialisierung​

for (var i: i32 = 0; i < 3; i += 1) {
    println("var i = {}", i);
}

for (let mut j: i32 = 0; j < 3; j += 1) {
    println("let mut j = {}", j);
}

Beispiel 3: Ausdrucksbasierte Initialisierung (Wiederverwendung bestehender Variablen)​

var i: i32 = 99;

for (i = 3; i <= 5; i += 1) {
    println("i = {}", i);
}

println("after loop: {}", i); // 6

Deklarative Initialisierungen (var, let mut, i :i32 = ...) funktionieren als Schleifenbereichsvariablen, Ausdrucksbasierte Initialisierung (i = ...) aktualisiert die äußere Variable selbst.

Verschachtelte Schleifen​

Schleifen können innerhalb anderer Schleifen geschrieben werden und werden dann als verschachtelte Schleifen bezeichnet. Verschachtelte Schleifen sind nützlich, um zweidimensionale Datenstrukturen zu durchlaufen oder Kombinationen mehrerer Bedingungen zu bearbeiten.

Beispiel: doppelte while Schleife​

var i :i32 = 0;

while (i < 3) {
    var j :i32 = 0;

    while (j < 2) {
        println("i={}, j={}", i, j);
        j = j + 1;
    }

    i = i + 1;
}

In diesem Beispiel wird jedes Mal, wenn die äußere while Schleife ausgeführt wird, die innere while Schleife vollständig ausgeführt. Dadurch können Kombinationen der Form (i, j) sequenziell bearbeitet werden.

break Anweisung​

Ein break Befehl beendet sofort die Schleife und leitet die Ausführung aus der Schleife heraus. Es wird verwendet, wenn während der Wiederholung keine weitere Ausführung der Schleife erforderlich ist.

Beispiel: Schleifenende bei einem bestimmten Wert​

var i :i32 = 0;

while (true) {
    if (i == 5) {
        break;
    }

    println(i);
    i = i + 1;
}

In diesem Beispiel wird die Schleife abgebrochen, sobald i den Wert 5 erreicht, indem break innerhalb der Endlosschleife ausgeführt wird. Eine break Anweisung ist nützlich, wenn man die Schleife unabhängig von den Schleifenbedingungen kontrollieren möchte.

continue Anweisung​

Eine continue Anweisung überspringt den Rest des aktuellen Durchlaufs und startet sofort den nächsten. Diese wird verwendet, wenn man unter bestimmten Bedingungen nur Teile der Logik überspringen möchte.

Beispiel: nur gerade Zahlen ausgeben​

for (var i: i32 = 0; i <= 10; i = i + 1) {
    if (i % 2 == 1) {
        continue;
    }

    println(i);
}

In diesem Code wird continue ausgeführt, wenn i ungerade ist, und der Ausgabeteil wird übersprungen. Als Ergebnis werden nur gerade Zahlen ausgegeben.

Zusammenfassung​

Die Schleifen in Wave sind so konzipiert, dass sie sowohl bedingungsbasierte als auch anzahlbasierte Wiederholungen natürlich ausdrücken können. Eine while Schleife eignet sich für bedingungszentrierte Wiederholungen, während eine for Schleife nützlich ist, wenn Anzahl und Ablauf der Wiederholungen klar sind.

Durch die Kombination von break und continue kann der Ausführungsfluss auch während der Wiederholung fein gesteuert werden, wodurch raffiniertere und flexiblere Schleifenlogiken erstellt werden können.