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Java while和do...while循環(huán)的使用方式

 更新時間：2025年07月14日 08:52:13   作者：晚夜微雨問海棠呀  
文章對比Java while與do-while循環(huán)的核心機制、語法差異、適用場景及錯誤防范,強調(diào)do-while至少執(zhí)行一次的特點,指出語法規(guī)范（如結(jié)尾分號）和性能優(yōu)化要點,并提及Java17模式匹配對循環(huán)的擴展支持

Java while與do…while循環(huán)

一、核心機制對比

特性while 循環(huán)do…while 循環(huán)
執(zhí)行順序先判斷條件 → 后執(zhí)行循環(huán)體先執(zhí)行循環(huán)體 → 后判斷條件
最少執(zhí)行次數(shù)0次（條件初始為false時）1次（無論初始條件如何）
語法結(jié)構(gòu)while(condition) { ... }do { ... } while(condition);
適用場景不確定執(zhí)行次數(shù)的條件驅(qū)動型循環(huán)必須至少執(zhí)行一次的初始化/校驗場景

二、標準語法規(guī)范

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

// while循環(huán)
while (布爾表達式) {
    // 循環(huán)體
}

// do...while循環(huán)
do {
    // 循環(huán)體
} while (布爾表達式); // 注意結(jié)尾分號

流程控制要點

  • 兩種循環(huán)均支持break（立即終止）和continue（跳過本次剩余代碼）
  • 不可在條件表達式中聲明變量（與for循環(huán)不同）

三、典型應(yīng)用場景

while 循環(huán)最佳實踐

// 文件逐行讀取
BufferedReader reader = new FileReader("data.txt");
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
    process(line);
}

// 事件監(jiān)聽循環(huán)
while (!shutdownRequested()) {
    handleEvents();
}

do…while 獨特價值

// 用戶輸入驗證（必須至少執(zhí)行一次）
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int input;
do {
    System.out.print("請輸入1-100之間的數(shù)字：");
    input = scanner.nextInt();
} while (input < 1 || input > 100);

// 數(shù)據(jù)庫連接重試機制
Connection conn;
int retries = 0;
do {
    conn = tryConnect();
    retries++;
} while (conn == null && retries < 3);

四、常見錯誤防范

無限循環(huán)陷阱

int count = 0;
while (count < 5) { 
    // 缺少count++ → 死循環(huán)
}

do {
    // ...
} while (true); // 沒有退出條件的硬編碼

空語句風險

while (condition); // 危險的分號！循環(huán)體為空
{
    System.out.println("這段代碼不會循環(huán)執(zhí)行！");
}

作用域問題

do {
    int temp = calculate(); // temp僅在循環(huán)體內(nèi)可見
} while (temp > 0); // 編譯錯誤：找不到符號

五、性能優(yōu)化建議

循環(huán)條件優(yōu)化

// 低效寫法（每次循環(huán)都調(diào)用size()）
while (i < list.size()) { ... }

// 優(yōu)化方案（緩存長度值）
int length = list.size();
while (i < length) { ... }

循環(huán)展開策略

// 常規(guī)循環(huán)
while (n > 0) {
    process(n--);
}

// 手動展開提升性能（適用于大循環(huán)次數(shù)）
while (n >= 4) {
    process(n--); process(n--);
    process(n--); process(n--);
}
while (n > 0) process(n--);

六、與其他循環(huán)結(jié)構(gòu)對比

循環(huán)類型優(yōu)勢劣勢典型用例
while靈活處理未知次數(shù)循環(huán)可能零次執(zhí)行事件驅(qū)動、流數(shù)據(jù)處理
do…while保證首次執(zhí)行語法易錯（結(jié)尾分號）輸入校驗、重試機制
for明確控制迭代次數(shù)結(jié)構(gòu)相對固定數(shù)組/集合遍歷、計數(shù)循環(huán)
增強for循環(huán)簡化集合遍歷無法修改集合結(jié)構(gòu)只讀遍歷操作

七、底層實現(xiàn)原理

字節(jié)碼層面

  • while與do…while編譯后均使用條件跳轉(zhuǎn)指令
  • 關(guān)鍵區(qū)別在于goto指令位置：
// while等效結(jié)構(gòu)
label: 
    if (!condition) goto end
    loopBody
    goto label
end:

// do...while等效結(jié)構(gòu)
label:
    loopBody
    if (condition) goto label

JIT優(yōu)化特征

  • 熱點循環(huán)可能被編譯為機器碼展開
  • 邊界檢查消除（Bound Check Elimination）優(yōu)化

擴展知識：Java 17引入的模式匹配可與循環(huán)結(jié)合：

Object[] objs = {1, "text", 3.14};
int i = 0;
while (i < objs.length) {
    if (objs[i] instanceof Integer num) {
        System.out.println("整數(shù)：" + num);
    }
    i++;
}

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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