C++ for-Schleifen meistern: Ein Schritt-für-Schritt-Leitfaden

C++ for-Schleife

In diesem Tutorial lernen wir die C++ for-Schleife und ihre Funktionsweise anhand einiger Beispiele kennen.

In der Computerprogrammierung werden Schleifen verwendet, um einen Codeblock zu wiederholen.

Zum Beispiel, sagen wir, wir möchten eine Nachricht 100 Mal anzeigen. Anstatt die Druckanweisung 100 Mal zu schreiben, können wir eine Schleife verwenden.

Das war nur ein einfaches Beispiel; wir können in unseren Programmen viel mehr Effizienz und Raffinesse erreichen, indem wir Schleifen effektiv nutzen.

Es gibt 3 Arten von Schleifen in C++.

• for-Schleife
• while-Schleife
• do...while-Schleife

Dieses Tutorial konzentriert sich auf die C++ for-Schleife. Wir werden die anderen Schleifentypen in kommenden Tutorials kennenlernen.

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C++ for-Schleife

Die Syntax der for-Schleife ist:

for (initialization; condition; update)
{
    // body of-loop
}

Hier:

• initialization – initialisiert Variablen und wird nur einmal ausgeführt
• condition – wenn true, wird der Körper der for-Schleife ausgeführt; wenn false, wird die for-Schleife beendet
• update – aktualisiert den Wert der initialisierten Variablen und prüft die Bedingung erneut

Um mehr über conditions zu erfahren, schauen Sie sich unser Tutorial zu C++ Relationalen und Logischen Operatoren an.

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Flussdiagramm der for-Schleife in C++

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Beispiel 1: Zahlen von 1 bis 5 ausgeben

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    for (int i = 1; i <= 5; ++i)
    {
        cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

Ausgabe

1 2 3 4 5

Hier ist, wie dieses Programm funktioniert:

Iteration	Variable	i <= 5	Aktion
1.	i = 1	true	1 wird ausgegeben. i wird auf 2 erhöht.
2.	i = 2	true	2 wird ausgegeben. i wird auf 3 erhöht.
3.	i = 3	true	3 wird ausgegeben. i wird auf 4 erhöht.
4.	i = 4	true	4 wird ausgegeben. i wird auf 5 erhöht.
5.	i = 5	true	5 wird ausgegeben. i wird auf 6 erhöht.
6.	i = 6	false	Die Schleife wird beendet

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Beispiel 2: Text 5 Mal anzeigen

// C++ Programm zur Anzeige eines Textes 5 Mal
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    for (int i = 1; i <= 5; ++i)
    {
        cout << "Hello World! " << endl;
    }
    return 0;
}

Ausgabe

Hello World!
Hello World!
Hello World!
Hello World!
Hello World!

Hier ist, wie dieses Programm funktioniert:

Iteration	Variable	i <= 5	Aktion
1.	i = 1	true	Hello World! wird ausgegeben und i wird auf 2 erhöht.
2.	i = 2	true	Hello World! wird ausgegeben und i wird auf 3 erhöht.
3.	i = 3	true	Hello World! wird ausgegeben und i wird auf 4 erhöht.
4.	i = 4	true	Hello World! wird ausgegeben und i wird auf 5 erhöht.
5.	i = 5	true	Hello World! wird ausgegeben und i wird auf 6 erhöht.
6.	i = 6	false	Die Schleife wird beendet

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Beispiel 3: Summe der ersten n natürlichen Zahlen finden

// C++ Programm zur Berechnung der Summe der ersten n natürlichen Zahlen
// positive Ganzzahlen wie 1,2,3,...n sind als natürliche Zahlen bekannt
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int num, sum;
    sum = 0;
    cout << "Enter a positive integer: ";
    cin >> num;

    for (int i = 1; i <= num; ++i)
    {
        sum += i;
    }

    cout << "Sum = " << sum << endl;
    return 0;
}

Ausgabe

Enter a positive integer: 10
Sum = 55

Im obigen Beispiel haben wir zwei Variablen num und sum. Die sum-Variable wird mit 0 initialisiert und die num-Variable wird mit dem vom Benutzer bereitgestellten Wert belegt.

Beachten Sie, dass wir eine for-Schleife verwendet haben.

for(int i = 1; i <= num; ++i)

Hier:

• int i = 1: initialisiert die i-Variable
• i <= num: führt die Schleife aus, solange i kleiner oder gleich num ist
• ++i: erhöht die i-Variable in jeder Iteration um 1

Wenn i 11 wird, ist die condition false und sum wird gleich 0 + 1 + 2 + ... + 10 sein.

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Range-based for-Schleife

In C++11 wurde eine neue range-based for-Schleife eingeführt, um mit Sammlungen wie Arrays und Vektoren zu arbeiten. Ihre Syntax ist:

for (variable : collection)
{
    // body of loop
}

Hier wird für jeden Wert in der collection die for-Schleife ausgeführt und der Wert der variable zugewiesen.

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Beispiel 4: Range-based for-Schleife

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int num_array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    for (int n : num_array)
    {
        cout << n << " ";
    }
    return 0;
}

Ausgabe

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Im obigen Programm haben wir ein int-Array namens num_array deklariert und initialisiert. Es hat 10 Elemente.

Hier haben wir eine range-based for-Schleife verwendet, um auf alle Elemente im Array zuzugreifen.

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C++ Endlose for-Schleife

Wenn die condition in einer for-Schleife immer true ist, läuft sie ewig (bis der Speicher voll ist). Zum Beispiel:

// endlose for-Schleife
for(int i = 1; i > 0; i++)
{
    // block of code
}

Im obigen Programm ist die condition immer true, was den Code unendlich oft ausführt.

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Schauen Sie sich diese Beispiele an, um mehr zu lernen:

• C++ Programm zur Berechnung der Summe natürlicher Zahlen
• C++ Programm zum Finden der Fakultät
• C++ Programm zur Erstellung einer Multiplikationstabelle

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Im nächsten Tutorial werden wir while- und do...while-Schleifen kennenlernen.