6.3 Schleifen

• 6.3 Schleifen
  • 6.3.1 Die while-Schleife
    • Syntax
    • Bedeutung
  • 6.3.2 Die do-Schleife
    • Syntax
    • Bedeutung
  • 6.3.3 Die for-Schleife
    • Syntax
    • Bedeutung
    • break und continue

Java besitzt die drei üblichen Schleifenanweisungen prozeduraler Programmiersprachen: eine nichtabweisende, eine abweisende und eine Zählschleife. Die Syntax und Semantik der Schleifen ist fast vollständig identisch zu den entsprechenden Anweisungen in C.

6.3.1 Die while-Schleife

Syntax

while (ausdruck) anweisung;

Bedeutung

Zuerst wird der Testausdruck, der vom Typ boolean sein muß, geprüft. Ist er true, wird die Anweisung ausgeführt, andernfalls wird mit der ersten Anweisung hinter der Schleife weitergemacht. Nachdem die Anweisung ausgeführt wurde, wird der Testausdruck erneut geprüft usw. Die Schleife wird beendet, sobald der Test false ergibt.

6.3.2 Die do-Schleife

Syntax

do anweisung; while (ausdruck);

Bedeutung

Die do-Schleife arbeitet nichtabweisend, d.h. sie wird mindestens einmal ausgeführt. Da zunächst die Schleifenanweisung ausgeführt und erst dann der Testausdruck überprüft wird, kann die do-Schleife frühestens nach einem Durchlauf regulär beendet werden. Die Bearbeitung der Schleife wird immer dann beendet, wenn der Test des Schleifenausdrucks false ergibt.

6.3.3 Die for-Schleife

Syntax

for (init; test; update) anweisung;

Bedeutung

Der Kopf der for-Schleife besteht aus drei Ausdrücken, die jeder für sich optional sind:

• Der init-Ausdruck wird einmal vor dem Start der Schleife aufgerufen. Er dient dazu, Initialisierungen durchzuführen, die durch die Auswertung von Ausdrücken mit Nebeneffekten verursacht werden. Der Rückgabewert der Ausdrücke wird vollständig ignoriert.
• Der init-Teil darf auch aus mehreren Ausdrücken bestehen, wenn die einzelnen Teilausdrücke durch Kommata getrennt sind. Diese syntaktische Erweiterung ist allerdings nur innerhalb des Initialisierungsteils einer for-Schleife erlaubt. Einen allgemeinen Komma-Operator (wie in C und C++) gibt es in Java nicht.
• Fehlt der Initialisierungsteil, wird keine Initialisierung im Kopf der Schleife durchgeführt.
• Der init-Teil darf auch Variablendeklarationen enthalten, beispielsweise, um einen Schleifenzähler zu erzeugen. Die Variablen müssen bei der Deklaration initialisiert werden. Sichtbarkeit und Lebensdauer erstrecken sich auf den Block, der die Schleifenanweisungen enthält. Damit ist es möglich, den Namen einer Schleifenvariablen innerhalb einer Methode mehrfach zu deklarieren.
• Der test-Teil bildet den Testausdruck der Schleife. Analog zur while-Schleife wird er am Anfang der Schleife ausgeführt, und die Schleifenanweisung wird nur ausgeführt, wenn die Auswertung des Testausdrucks true ergibt. Fehlt der Testausdruck, so setzt der Compiler an seiner Stelle die Konstante true ein.
• Der update-Ausdruck dient dazu, den Schleifenzähler zu verändern. Er wird nach jedem Durchlauf der Schleife ausgewertet, bevor der Testausdruck das nächste Mal ausgewertet wird. Wie der init-Teil darf auch der update-Teil aus mehreren Ausdrücken bestehen. Der Rückgabewert des Ausdrucks wird ignoriert. Fehlt der update-Ausdruck, so wird keine automatische Modifikation des Schleifenzählers durchgeführt.

break und continue

In Java gibt es zwei weitere Möglichkeiten, die normale Auswertungsreihenfolge in einer Schleife zu verändern. Taucht innerhalb einer Schleife eine break-Anweisung auf, wird die Schleife verlassen und das Programm mit der ersten Anweisung nach der Schleife fortgesetzt. Taucht dagegen eine continue-Anweisung auf, springt das Programm an das Ende des Schleifenrumpfs und beginnt mit der nächsten Iteration.

In der einfachsten Form arbeiten break und continue genauso wie in C und C++. Beide Anweisungen können innerhalb von do-, while- und for-Schleifen verwendet werden. Befindet sich ein break innerhalb einer mehrfach geschachtelten Schleife, so verläßt es die innerste Schleife. Dies gilt analog für continue. Neben dieser einfachen Form von break und continue gibt es in Java noch die mit einem Label versehene Form:

break Label; continue Label;

Zu jedem mit einem Label versehenen break oder continue muß es eine mit einem Label versehene Kontrollstruktur geben, die diese Anweisung umschließt. Oft wird ein mit einem Label versehenes break verwendet, um zwei oder mehr ineinander geschachtelte Schleifen zu beenden:

001 /* Listing0606.java */ 002 003 import java.io.*; 004 005 public class Listing0606 006 { 007 public static void main(String[] args) 008 { 009 int[][] data = new int[10][10]; 010 011 //Multiplikationstafel erstellen 012 for (int i = 1; i <= 10; ++i) { 013 for (int j = 1; j <= 10; ++j) { 014 data[i - 1][j - 1] = i * j; 015 } 016 } 017 018 //Produkt größer 43 suchen 019 loop1: 020 for (int i = 1; i <= 10; ++i) { 021 for (int j = 1; j <= 10; ++j) { 022 if (data[i - 1][j - 1] > 43) { 023 System.out.println(i + "*" + j + "=" + (i*j)); 024 break loop1; 025 } 026 } 027 } 028 } 029 }

Listing0606.java

Listing 6.6: Das gelabelte break

Das Programm erstellt zunächst eine Multiplikationstafel für die Zahlen von 1 bis 10. Ab Zeile 018 sucht es dann in einer geschachtelten Schleife nach den ersten beiden Faktoren, deren Produkt 43 übersteigt. Die äußere der beiden Schleifen hat das Label loop1, die innere ist ohne Label. Wenn die Anweisung break loop1; ausgeführt wird, springt das Programm an das Ende des mit dem Label loop1 markierten Anweisungsblocks, also hinter die geschweifte Klammer in Zeile 027. Hätten wir ein ungelabeltes break verwendet, wäre das Programm lediglich bis an das Ende von Zeile 026 gesprungen, und die äußere Schleife hätte eine weitere Iteration durchgeführt.

Vollkommen analog zu der mit einem Label versehenen break-Anweisung kann auch die mit einem Label versehene Form der continue-Anweisung verwendet werden, um die nächste Iteration einer weiter außen liegenden Schleife einzuleiten.

Die break- und continue-Anweisungen, insbesondere die mit einem Label versehenen, stellen Sprunganweisungen dar. Im Vergleich zu den goto-Anweisungen anderer Programmiersprachen sind ihr Fähigkeiten aber auf kontrollierte Sprünge in Schleifenanweisungen beschränkt. Eine allgemeine Sprunganweisung gibt es in Java nicht (die Sprachdesigner haben sich aber scheinbar ein Hintertürchen offengelassen und goto zu einem reservierten Wort erklärt).

Hinweis

Die Bedeutung von gelabelten break- und continue-Anweisungen ist in der Praxis nicht so groß, wie man vermuten könnte. Unbedacht eingesetzt, können sie die Lesbarkeit eines Programmes sogar vermindern. Eine weitere nützliche Anwendung des gelabelten break besteht darin, eine Schleife aus einer darin liegenden switch-Anweisung zu verlassen.