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Swift repeat…while 循环（长文解析）

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前言

在编程世界中，循环是解决问题的核心工具之一。无论是处理数据、构建算法，还是开发交互式应用，掌握不同类型的循环语法和逻辑至关重要。Swift 语言提供了多种循环结构，其中 repeat-while 循环因其独特的执行顺序和适用场景，成为开发者需要熟练掌握的进阶技巧。本文将从基础到实战，结合案例和代码示例，深入解析 repeat-while 循环的原理、使用场景及常见问题，帮助开发者高效利用这一工具。

基础概念：循环的类型与逻辑

在 Swift 中，循环主要分为三类：

  1. for-in 循环：遍历集合或范围的固定次数。
  2. while 循环：条件满足时持续执行，先判断条件后执行。
  3. repeat-while 循环：先执行代码块，再判断条件，保证至少执行一次。

为什么需要 repeat-while？

想象一个场景：你需要让用户输入密码，但必须确保用户至少尝试一次输入，即使初始条件不满足。此时，repeat-while 循环的“先执行后判断”特性就派上用场了。它与 while 循环的区别，可以用一个比喻来理解：

  • while 循环如同“先看天气再决定是否出门”——如果条件不满足（下雨），直接不执行。
  • repeat-while 循环则像“先出门尝试，再根据天气决定是否继续”——至少执行一次动作，之后才判断是否重复。

语法结构与执行流程

语法格式

repeat {  
    // 需要重复执行的代码块  
} while 条件表达式

执行流程图

步骤描述
1执行代码块内的所有语句，无论条件是否满足。
2判断 while 后的条件表达式是否为 true。
3如果条件为 true，重复执行代码块；否则，退出循环。

关键特性

  • 至少执行一次：即使初始条件不满足，代码块也会运行一次。
  • 条件判断在循环体后：与 while 循环的“先判断后执行”相反。

使用场景与案例分析

场景 1：确保至少执行一次操作

案例：用户输入验证
假设需要用户输入一个非空字符串，必须至少尝试一次输入：

var input = ""  
repeat {  
    print("请输入一个非空字符串：")  
    input = readLine() ?? ""  
} while input.isEmpty  

print("输入已通过验证！")

解析：

  • 即使用户首次输入空字符串，循环也会先执行 print 和 readLine()，再检查条件。
  • 只有当 input 不为空时，循环才会终止。

场景 2：游戏或交互式程序的“回合制”控制

案例：猜数字游戏
设计一个简单游戏，用户需猜测 1~100 的随机数，直到猜中为止：

let target = Int.random(in: 1...100)  
var guess = 0  

repeat {  
    print("请输入你的猜测：")  
    guess = Int(readLine() ?? "0") ?? 0  

    if guess < target {  
        print("太小了！")  
    } else if guess > target {  
        print("太大了！")  
    } else {  
        print("恭喜！你猜对了！")  
    }  
} while guess != target

解析：

  • 游戏需要至少运行一次循环，让用户有首次猜测的机会。
  • 循环在每次猜测后判断条件，若未猜中则继续。

进阶技巧：与 break、continue 的结合

技巧 1：提前终止循环

在 repeat-while 中，可通过 break 立即跳出循环。例如，在验证输入时，若用户输入特殊字符（如“exit”）可强制退出：

repeat {  
    print("输入 'exit' 退出程序，否则继续：")  
    let input = readLine() ?? ""  
    if input == "exit" {  
        break  
    }  
} while true

注意：这里 while true 表示无限循环，但通过 break 控制退出。

技巧 2：跳过当前迭代

continue 可跳过当前循环的剩余代码，直接进入下一轮判断。例如，忽略非数字输入：

repeat {  
    print("请输入一个数字：")  
    guard let input = readLine(), let num = Int(input) else {  
        print("无效输入，跳过本次循环。")  
        continue  
    }  
    // 其他逻辑...  
} while true

常见问题与解决方案

问题 1：循环不执行或无限循环

原因：

  • 不执行：代码块本身有逻辑错误，导致循环未被触发。
  • 无限循环：条件表达式始终为 true，或未更新相关变量。

解决方案：

  • 调试条件表达式：打印 while 条件的值，确保其最终变为 false。
  • 检查变量更新：确保循环内修改了影响条件的变量。例如： 
    var count = 0  
repeat {  
    print(count)  
    count += 1  // 必须更新 count，否则条件永远为 true  
} while count < 5

问题 2：与 while 循环混淆

对比示例：

// repeat-while：至少执行一次  
var count = 0  
repeat {  
    print("执行了")  
} while count > 0  // 初始 count=0，但循环仍执行一次  

// while 循环：不执行  
while count > 0 {  
    print("不会执行")  
}

实战案例：斐波那契数列生成

需求

生成斐波那契数列直到数值超过 1000，并输出所有结果。

实现思路

  • 使用 repeat-while 确保至少生成前两个初始值（1 和 1）。
  • 在循环体中计算新数值，并更新条件变量。
var a = 1  
var b = 1  
var sequence: [Int] = [a, b]  

repeat {  
    let next = a + b  
    sequence.append(next)  
    a = b  
    b = next  
} while b <= 1000  

print("斐波那契数列：\(sequence)")

输出：

斐波那契数列：[1, 1, 2, 3, 5, 8, ..., 987, 1597]

总结与扩展

通过本文的讲解，开发者可以清晰理解 Swift repeat-while 循环的核心逻辑、语法结构及典型应用场景。其“先执行后判断”的特性，使其在需要至少一次操作或用户交互的场景中尤为实用。

学习建议

  1. 练习基础案例：尝试用 repeat-while 实现计算器、倒计时等功能。
  2. 对比其他循环：编写相同功能的 while 和 repeat-while 代码，理解差异。
  3. 阅读开源代码：观察 Swift 项目中 repeat-while 的实际应用。

掌握 repeat-while 循环不仅是语法层面的提升，更是对编程逻辑和问题解决能力的深化。希望本文能帮助开发者在 Swift 开发中更灵活地运用这一工具，构建高效、优雅的代码结构。

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