Zählschleife

2017-10-24T11:09:44Z

Stormy: /* Beispiel */

Eine '''Zählschleife''' ist eine besondere Art der [[Kopfgesteuerte Schleife|kopfgesteuerten Schleife]].

In den meisten [[Programmiersprache|Programmiersprachen]] wird sie durch das [[Schlüsselwörter|Schlüsselwort]] '''for''' eingeleitet. Daher wird sie auch '''for-Schleife''' genannt. Sie besitzt in ihrer [[Deklaration]] Informationen über [[Anweisung]]en, die bei Schleifeneintritt und bei der Fortsetzung der Schleife ausgeführt werden sollen.

= Syntaxdiagramm =

[[Datei:for_statement.png]]

= Verwendung =

Der Name der '''for'''-Schleife leitet sich von Aussagen wie z.B. "Für alle x ..." ab. Sie findet daher meistens Verwendung, wenn über Datensätze iteriert werden soll oder wenn einfach Zahlenbereiche abgezählt werden.

In der Praxis ist die '''for'''-Schleife die am häufigsten verwendete Schleife, da bei ihr alle wichtigen Informationen, die zur Semantik einer Schleife gehören, im Kopf der Schleife stehen können. So verwenden manche Programmierer sogar Konstrukte wie <code>for(;x>0;){...}</code>, um '''while'''-Schleifen zu emulieren.

= Aufbau einer for-Schleife =

Eine for-Schleife besteht, so wie [[while]]- und [[do-while]]-[[Schleifen]], aus einem Kopf und einem Rumpf.

Wichtig: Zwischen Kopf und Rumpf steht '''kein Semikolon'''.

==Der Schleifenkopf==

===Aufbau===

Das Schlüsselwort für eine for-Schleife ist das namensgebende '''for'''. Darauf folgt der Schleifenkopf mit folgendem Aussehen: '''(''' ''1.'' ''';''' ''2.'' ''';''' ''3.'' ''')'''.

Unter '''1.''' sollte eine '''Zählvariable''' initialisiert werden, z.B. ''int i = 0;''. Die hier aufgeführte Anweisung wird nur beim Eintritt in die Schleife ausgeführt. Die [[Zählvariable]] heißt so, da sie die Schleifendurchgänge zählt.

Unter '''2.''' sollte eine '''Bedingung''' für das Ausführen der Schleife stehen, z.B. ''i < 5''. Solange dies erfüllt ist, wird die Schleife ausgeführt.

Unter '''3.''' sollte eine '''Fortsetzung''' stehen, die als letztes im Schleifenrumpf ausgeführt wird, z.B. ''++i''.

Der Schleifenkopf einer for-Schleife sieht insgesamt also so aus:

'''for'''(''Initialisierung'' ; ''Bedingung'' ; ''Fortsetzung'')

===Beispiel===
<source lang="java" title="Beispielkopf">
for( int i = 0 ; i < 5 ; ++i)
</source>

==Der Schleifenrumpf==

===Aufbau===

Als '''Schleifenrumpf''' wird der Programmcode bezeichnet, der in der Schleife wiederholt werden soll.

Wenn keine geschweiften Klammern gesetzt werden, wird nur der erste Befehl nach dem Schleifenkopf wiederholt. Wenn mehrere Befehle wiederholt werden sollen, dann muss auf den Schleifenkopf ein [[Block]] mit geschweiften Klammern folgen. Ein leerer Rumpf kann mit einem einzelnen Semikolon nach dem Schleifenkopf signalisiert werden.

===Beispiele===

====Korrekte Beispiele====

<source lang="java" title="Schleifenrumpf">
for (...)
{
erg = erg + 5;
System.out.println(erg);
}
</source>
Mit jedem Schleifendurchlauf wird die Variable ''erg'' um 5 erhöht. Danach wird diese, ebenfalls in jedem Durchlauf, ausgegeben.

<source lang="java" title="Leerer Rumpf">
for (...);
erg = erg + 5;
System.out.println(erg);
</source>
Hier wird die Variable ''erg'' nur ein Mal um 5 erhöht und ausgegeben, da die Schleife durch das einzelne Semikolon nach dem Schleifenkopf einen leeren Rumpf hat.

<source lang="java" title="Schleifenrumpf ohne Block mit korrekter Einrückung">
for (...)
erg = erg + 5;
System.out.println(erg);
</source>
Hier wird bei jedem Schleifendurchlauf die Variable ''erg'' um 5 erhöht. Die Ausgabe gehört nicht mehr zu der Schleife, wird also nur einmal nach der Schleife ausgeführt.

====Negativbeispiel====
<source lang="java" title="Schleifenrumpf ohne Block mit falscher Einrückung">
for (...)
erg = erg + 5;
System.out.println(erg);
</source>
Hier wird bei jedem Schleifendurchlauf die Variable ''erg'' um 5 erhöht. Diese Variable wird jedoch nur nach der Schleife einmal ausgegeben, da die Ausgabe nicht innerhalb der Schleife liegt. Das Einrücken der <code>System.out.println(erg)</code> - Zeile ist demnach falsch.

==Die vollständige for-Schleife==

===Aufbau===

'''for'''(''Initialisierung'' ; ''Bedingung'' ; ''Fortsetzung'')

{''Befehl(e)''}

===Beispiel===
<source lang="java">
for( int i = 0 ; i < 5 ; ++i)
{
erg = erg + 5;
System.out.println(erg);
}
</source>

Zunächst wird die Zählvariable ''i'' mit 0 initialisiert. Danach wird geprüft, ob i < 5 ist. Da dies korrekt ist, wird nun der Schleifenrumpf ausgeführt. Auf die Variable ''erg'' wird 5 aufaddiert und danach wird die Variable ausgegeben. Nun wird ''i'' auf 1 erhöht.

Der Schleifenkopf wird nun mit i = 1 ausgeführt. Die Initialisierung wird nicht mehr ausgeführt, da dies nur zu Beginn der Schleife gemacht wird. Es wird also direkt überprüft, ob ''i'' < 5 ist. 1 < 5 ist korrekt, der Schleifenrumpf wird also wieder ausgeführt. Der Variable ''erg'' wird nun wieder 5 hinzugefügt und danach wieder ausgegeben. Anschließend wird ''i'' auf 2 erhöht.

Analog werden die Fälle für i = 2, i = 3 und i = 4 ausgeführt.

Die Bedingung i < 5 ist bei i = 5 nicht mehr erfüllt. Daher wird der Schleifenrumpf nicht mehr ausgeführt. Die Zählvariable ''i'' wird nun verworfen.

Durch die Initialisierung von i mit 0 und dem Test i '''<''' 5 wird die Schleife genau 5 Mal durchlaufen. Es wäre natürlich auch möglich, die Schleife mit '''int i = 1''' zu initialisieren und den Test i '''<=''' 5 durchzuführen. Dies ist jedoch aus mehreren Gründen unüblich.

===Beispiel===

<source lang="java">
int b = 2;
for( int i = 0 ; i < 5 ; ++i)
{
b = b*2;
}
System.out.println(b);
</source>

Genau wie im ersten Beispiel wird ''i'' mit 0 initialisiert und geprüft, ob i < 5 ist. Erneut wird die Schleife also 5 mal durchlaufen. Nun wird die Variable b in jedem Schritt verdoppelt und enthält nach der Schleife den Wert b = (((((2*2)*2)*2)*2)*2). Dieser wird nach der Schleife ausgegeben.

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