在某些編程語言中，例如 C/C++、C#、PHP、Java、JavaScript 等等，do-while 是一種基本的循環(huán)結(jié)構(gòu)。

它的核心語義是：先執(zhí)行一遍循環(huán)體代碼，然后執(zhí)行一遍條件語句，若條件語句判斷為真，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體代碼，并再次執(zhí)行條件語句；直到條件語句判斷為假，則跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)。

流程圖如下（Java 示例）：

// 打印小于 20 的數(shù)字
public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int x = 10;
      do {
         System.out.print("value of x : " + x );
         x++;
         System.out.print("\n");
      } while(x < 20);
   }
}

Python 并不支持 do-while 結(jié)構(gòu)，“do”并不是一個有效的關(guān)鍵字。

那么，為什么 Python 不提供這種語法結(jié)構(gòu)呢，這種現(xiàn)狀的背后有何種設(shè)計考量因素呢？

在回答這個問題之前，讓我們再仔細(xì)思考一下 do-while 語法可以解決什么問題，看看使用這種結(jié)構(gòu)能帶來什么好處？

最顯而易見的好處是：do-while 語法保證了會先執(zhí)行一遍循環(huán)體代碼。

它的使用場景也許不多，但是，跟普通的 while 循環(huán)或者 for 循環(huán)語法的“條件前置”思想不同，它體現(xiàn)的是一種“條件后置”的編程邏輯，也是一種控制循環(huán)的常見方式。

它們的關(guān)系似乎有點像 C/C++ 這些語言中的i++與++i操作的區(qū)別，在某些特殊場合中，也許會更為高效。

除了這一特點，這種結(jié)構(gòu)最大的應(yīng)用場景其實是在 C/C++ 中特殊的do {...} while (0) 用法。這在很多開源項目的源碼中都能找到蹤跡，例如 Linux、Redis 以及 CPython 解釋器，等等。

這里面的數(shù)字 0 表示布爾值 False，意味著循環(huán)只會執(zhí)行一遍，然后就跳出。

這樣的寫法是不是很詭異？所謂“循環(huán)”，一般就意味著程序體會被反復(fù)執(zhí)行多次，但是，do {...} while (0) 卻偏偏只需要它執(zhí)行一遍，這初看起來是有點多余啊。

這種寫法主要用在宏函數(shù)的定義中，可以解決宏代碼塊的編譯問題，使代碼按照我們的意圖而合理分塊。

另外，do {...} while (0) 結(jié)合 break 使用，還可以實現(xiàn)很優(yōu)雅的跳轉(zhuǎn)控制效果。

在下面的示例中，步驟 1、4 和 5 要求必須執(zhí)行，而步驟 2 取決于步驟 1 的執(zhí)行結(jié)果，步驟 3 則取決于步驟 2 的執(zhí)行結(jié)果。

do {
  // 執(zhí)行步驟 1 
  if (條件1失敗) {
    break;
  }
  // 執(zhí)行步驟 2 
  if (條件2失敗) {
    break;
  }
  // 執(zhí)行步驟 3 
  if (條件3失敗) {
    break;
  }
} while(0);
// 執(zhí)行步驟 4
// 執(zhí)行步驟 5

在這種場景中，我們確實只需要按照順序執(zhí)行一遍。do-while 結(jié)構(gòu)很清晰，避免造成多層條件嵌套或者設(shè)置諸多額外標(biāo)記的局面。

最后還有一點，在匯編層面，do-while 比 while 更接近匯編語言的邏輯，可以節(jié)省使用指令，在過去的低內(nèi)存時代，算得上是一種優(yōu)化寫法。

分析完 do-while 的好處后，讓我們回到主題：Python 為什么不需要設(shè)計 do-while 循環(huán)語法呢？

首先，Python 離底層應(yīng)用編程太遠(yuǎn)了，就不用考慮匯編指令的優(yōu)化了，同時，它也不涉及宏的使用。

至于“條件前置”和“條件后置”的區(qū)別，其實并沒有太大影響，而且，由于 Python 使用簡潔優(yōu)雅的縮進(jìn)加冒號語法來劃分代碼塊，導(dǎo)致直譯過來的 do-while 語法看起來會很怪異（注意，直譯的 while 的條件后沒有其它內(nèi)容）：

do:
    pass
while False

想要引入新的語法特性，必然要遵守既定的風(fēng)格習(xí)慣。其它語言的 do-while 結(jié)構(gòu)直譯成 Python 的話，肯定不合適。

事實上，在 2003 年時，有一個 PEP 提議給 Python 加上 do-while 語法支持：

PEP-315 Enhanced While Loop

該 PEP 提議增加一個可選的 do 子句，支持將 while 循環(huán)擴(kuò)展成這樣子：

do:
    <setup code>
while <condition>:
    <loop body>

這不是簡單地從其它語言翻譯成 Python，它的 while 語句后保留了 Python 的縮進(jìn)用法，并不會造成直譯形式的突兀結(jié)果。

加上 while 循環(huán)本身已支持的可選的 else 子句，因此，while 完整的語法結(jié)構(gòu)是這樣的：

while_stmt : ["do" ":" suite]
            "while" expression ":" suite
            ["else" ":" suite]

（PS.在本系列的下一篇文章，我們將解釋為什么 Python 要支持 while-else 語法）

也就是說，在保持原 while 循環(huán)語法不變的情況下，PEP-315 提議支持在 while 前面使用一個可選的 do 子句。

do 子句只會執(zhí)行一遍，當(dāng)它里面出現(xiàn) break 時，則跳出整個 do-while 循環(huán)；當(dāng) do 子句中出現(xiàn) continue 時，則跳出 do 子句，進(jìn)到 while 的條件判斷中。

有了 do 子句后，很容易就能實現(xiàn) do {...} while (0) 的跳轉(zhuǎn)控制效果。

但是，這個 PEP 遭到了一些核心開發(fā)者的反對。

反對的理由是，不需要引入新的關(guān)鍵字和語法，僅使用現(xiàn)有語法就能很好地實現(xiàn)同樣的功能：

while True:
    <setup code>
    if not <condition>:
        break
    <loop body>

Python 之父 Guido van Rossum 也持反對意見，他的原話是：

Please reject the PEP. More variations along these lines won't make the
language more elegant or easier to learn. They'd just save a few hasty
folks some typing while making others who have to read/maintain their code wonder what it means.

簡單翻譯一下，這種 do-while 語法并不會使 Python 更優(yōu)雅好用，反而會產(chǎn)生閱讀/維護(hù)代碼的理解負(fù)擔(dān)。

就個人的感覺而言，我也不贊成引入 PEP-315 那種可選的 do-while 語法，雖然它比固定形式的 do-while 結(jié)構(gòu)更為靈活和優(yōu)雅一點。

最后稍微總結(jié)一下，do-while 作為一種常見的循環(huán)結(jié)構(gòu)，在其它語言中有所發(fā)揮，它甚至還發(fā)展出了 do {...} while (0) 的典型用法，但是，do-while 能夠解決的幾個問題要么在 Python 中并不存在（宏定義、匯編指令），要么就是已經(jīng)有更為合適而低成本的實現(xiàn)（跳轉(zhuǎn)控制）。

看完這篇文章，你是否還有其它補(bǔ)充的內(nèi)容呢？歡迎交流討論。

如果你對 Python 語言設(shè)計相關(guān)的話題感興趣，歡迎訂閱 Github 上的《Python為什么》系列文章（https://github.com/chinesehuazhou/python-whydo）

到此這篇關(guān)于Python 不設(shè)計 do-while 循環(huán)結(jié)構(gòu)的理由的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python do-while 循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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