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Scala do…while 循环（一文讲透）

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前言：循环结构在编程中的重要性

在编程世界中，循环结构如同交通信号灯的循环切换，让代码能够根据条件重复执行特定任务。Scala 语言中的 do...while 循环，正是这种逻辑控制的典型代表之一。对于编程初学者和中级开发者而言，理解这一结构的运作机制，不仅能提升代码的简洁性，更能培养出面对复杂问题时的循环思维。本文将从基础语法、对比分析到实战案例，逐步解析 Scala do...while � 循环 的核心知识点，并通过生动的比喻和代码示例，帮助读者建立清晰的认知框架。

一、基础语法解析：do...while 的执行流程

1.1 语法结构与执行顺序

do...while 循环的语法格式如下：

do {
  // 循环体代码
} while (条件表达式)

与 while 或 for 循环不同，do...while 的独特之处在于其**后测试（post-test）**特性。这意味着：

  1. 循环体至少执行一次：无论条件表达式是否成立，代码块内的语句都会先执行一次；
  2. 条件判断在循环体之后：只有在循环体执行完毕后，才会检查条件是否为 true，若成立则再次执行循环。

比喻说明：
想象一个自动售货机的工作流程。当你投入硬币并选择商品后，机器会先执行“出货”动作（循环体），随后才会检查“硬币是否足够”（条件判断）。即使硬币不足，机器也会至少尝试一次出货。

1.2 与 while 循环的关键差异

为了更直观理解 do...while，我们将其与 while 循环对比：

特征项while 循环do...while 循环
执行顺序先判断条件，后执行循环体先执行循环体，后判断条件
最少执行次数0 次（条件不满足时）1 次
适用场景需要严格依赖条件启动的场景需要至少执行一次循环体的场景

示例对比：

// while 循环示例
var count = 0
while (count > 0) {
  println("This won't execute")
  count += 1
}

// do...while 循环示例
count = 0
do {
  println("This will execute at least once")
  count += 1
} while (count > 0)

二、实战案例：do...while 循环的应用场景

2.1 场景一：需要保证至少一次执行的场景

案例背景：编写一个程序，要求用户输入一个正整数，直到输入合法为止。

var input = 0
do {
  print("请输入一个正整数：")
  input = scala.io.StdIn.readInt()
  if (input <= 0) {
    println("输入无效，请重新输入！")
  }
} while (input <= 0)
println(s"有效输入：$input")

解析：

  • 使用 do...while 确保程序至少提示用户输入一次；
  • 当输入合法时（input > 0），循环立即终止；
  • 若首次输入即合法，循环体仅执行一次。

2.2 场景二：需要循环直到满足动态条件的场景

案例背景：计算一个数的阶乘，直到结果超过指定阈值。

var number = 5
var factorial = 1
var threshold = 120

do {
  factorial *= number
  number -= 1
  println(s"当前计算值：$factorial")
} while (factorial <= threshold && number > 0)

println(s"最终结果：$factorial")

解析：

  • 初始时 factorial 为 1，循环会先执行一次计算，得到 5! = 120；
  • 若 threshold 设为 120，则条件判断时 factorial <= threshold 仍为 true，但循环会继续执行直到 number 递减为 0；
  • 此案例展示了 do...while 在动态条件判断中的灵活性。

三、进阶技巧：嵌套与循环控制

3.1 循环嵌套的注意事项

当 do...while 与其他循环结构（如 for 或 while）嵌套时，需注意作用域和优先级。例如：

var outer = 0
do {
  var inner = 0
  while (inner < 2) {
    println(s"外层循环：$outer，内层循环：$inner")
    inner += 1
  }
  outer += 1
} while (outer < 3)

输出结果：

外层循环：0，内层循环：0  
外层循环：0，内层循环：1  
外层循环：1，内层循环：0  
外层循环：1，内层循环：1  
外层循环：2，内层循环：0  
外层循环：2，内层循环：1

3.2 跳出循环的控制语句

在 Scala 中，do...while 循环可通过 return 或 throw 强制跳出。但需注意：

  • return 必须在函数内部使用；
  • 若需提前终止循环，建议直接修改条件表达式。

案例：在猜数字游戏中提前结束循环：

def guessNumber() = {
  val target = (Math.random() * 10).toInt + 1
  var guess = 0
  do {
    print("请输入猜测的数字（1-10）：")
    guess = scala.io.StdIn.readInt()
    if (guess == target) {
      println("恭喜你猜中了！")
      return  // 提前退出函数
    } else {
      println("猜错了，请再试一次。")
    }
  } while (true)  // 无限循环，由 return 控制退出
}

guessNumber()

四、常见陷阱与最佳实践

4.1 条件判断的逻辑错误

陷阱示例：忘记修改循环条件变量可能导致无限循环：

var i = 0
do {
  println(i)
} while (i < 5)  // 忽略了 i 的自增操作

修正方法：

var i = 0
do {
  println(i)
  i += 1  // 添加自增操作
} while (i < 5)

4.2 与函数式编程的兼容性

Scala 作为一门融合面向对象和函数式编程的语言，鼓励使用递归或 Stream 等函数式结构替代传统循环。但在以下场景仍可合理使用 do...while：

  • 需要直接操作变量状态（如计数器）；
  • 需要与外部系统（如用户输入）交互。

五、结论：掌握循环逻辑的底层思维

通过本文的深入解析，我们明确了 Scala do...while 循环 的核心特性：后测试机制和至少执行一次的保证。无论是处理用户交互、数值计算，还是嵌套控制流，这一结构都能提供简洁高效的解决方案。对于开发者而言，理解循环的本质是“重复执行任务的自动化工具”，才能在实际项目中灵活选择最适合的循环类型。

实践建议：

  1. 尝试将 while 循环改写为 do...while，观察执行结果的差异；
  2. 设计一个需要至少执行一次循环体的场景，并编写代码实现；
  3. 探索 do...while 在函数式编程中的替代方案，理解不同范式的优劣。

通过持续练习与思考，你将逐渐掌握循环逻辑的底层思维，为更复杂的算法设计打下坚实基础。

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