JavaScript 中的 for 循环

qjez4666 5年前
   <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/ea97084908df4123e1a2968c69573c3d.png"></p>    <p>在 ECMAScript5(简称 ES5) 中,有三种 for 循环,分别是:</p>    <ul>     <li> <p>简单for循环</p> </li>     <li> <p>for-in</p> </li>     <li> <p>forEach</p> </li>    </ul>    <p>在2015年6月份发布的 ECMAScript6(简称 ES6) 中,新增了一种循环,是:</p>    <ul>     <li> <p>for-of</p> </li>    </ul>    <p>下面我们就来看看这 4 种 for 循环。</p>    <h2><strong>简单 for 循环</strong></h2>    <p>下面先来看看大家最常见的一种写法:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [1, 2, 3];  for(var i = 0; i    < arr.length; i++) {      console.log(arr[i]);  }</code></pre>    <p>当数组长度在循环过程中不会改变时,我们应将数组长度用变量存储起来,这样会获得更好的效率,下面是改进的写法:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [1, 2, 3];  for(var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {      console.log(arr[i]);  }</code></pre>    <h2><strong>for-in</strong></h2>    <p>通常情况下,我们可以用 for-in 来遍历一遍数组的内容,代码如下:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [1, 2, 3];  var index;  for(index in arr) {      console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);  }</code></pre>    <p>一般情况下,运行结果如下:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">arr[0] = 1  arr[1] = 2  arr[2] = 3</code></pre>    <p>但这么做往往会出现问题。</p>    <p><strong>for-in 的真相</strong></p>    <p><strong>for-in 循环遍历的是对象的属性,而不是数组的索引。</strong> 因此, for-in 遍历的对象便不局限于数组,还可以遍历对象。例子如下:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var person = {      fname: "san",      lname: "zhang",      age: 99  };  var info;  for(info in person) {      console.log("person[" + info + "] = " + person[info]);  }</code></pre>    <p>结果如下:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">person[fname] = san  person[lname] = zhang  person[age] = 99</code></pre>    <p>需要注意的是, for-in 遍历属性的顺序并不确定,即输出的结果顺序与属性在对象中的顺序无关,也与属性的字母顺序无关,与其他任何顺序也无关。</p>    <p><strong>Array 的真相</strong></p>    <p>Array 在 Javascript 中是一个对象, Array 的索引是属性名。事实上, Javascript 中的 “array” 有些误导性, Javascript 中的 Array 并不像大部分其他语言的数组。首先, Javascript 中的 Array 在内存上并不连续,其次, Array 的索引并不是指偏移量。实际上, Array 的索引也不是 Number 类型,而是 String 类型的。我们可以正确使用如 arr[0] 的写法的原因是语言可以自动将 Number 类型的 0 转换成 String 类型的 "0" 。所以,在 Javascript 中从来就没有 Array 的索引,而只有类似 "0" 、 "1" 等等的属性。有趣的是,每个 Array 对象都有一个 length 的属性,导致其表现地更像其他语言的数组。但为什么在遍历 Array 对象的时候没有输出 length 这一条属性呢?那是因为 for-in 只能遍历“可枚举的属性”, length 属于不可枚举属性,实际上, Array 对象还有许多其他不可枚举的属性。</p>    <p>现在,我们再回过头来看看用 for-in 来循环数组的例子,我们修改一下前面遍历数组的例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [1, 2, 3];  arr.name = "Hello world";  var index;  for(index in arr) {      console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);  }</code></pre>    <p>运行结果是:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">arr[0] = 1  arr[1] = 2  arr[2] = 3  arr[name] = Hello world</code></pre>    <p>我们看到 for-in 循环访问了我们新增的 "name" 属性,因为 for-in 遍历了对象的所有属性,而不仅仅是“索引”。同时需要注意的是,此处输出的索引值,即 "0"、 "1"、 "2"不是 Number 类型的,而是 String 类型的,因为其就是作为属性输出,而不是索引。那是不是说不在我们的 Array 对象中添加新的属性,我们就可以只输出数组中的内容了呢?答案是否定的。因为 for-in 不仅仅遍历 array 自身的属性,其还遍历 array 原型链上的所有可枚举的属性。下面我们看个例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">Array.prototype.fatherName = "Father";  var arr = [1, 2, 3];  arr.name = "Hello world";  var index;  for(index in arr) {      console.log("arr[" + index + "] = " + arr[index]);  }</code></pre>    <p>运行结果是:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">arr[0] = 1  arr[1] = 2  arr[2] = 3  arr[name] = Hello world  arr[fatherName] = Father</code></pre>    <p>写到这里,我们可以发现 for-in 并不适合用来遍历 Array 中的元素,其更适合遍历对象中的属性,这也是其被创造出来的初衷。却有一种情况例外,就是稀疏数组。考虑下面的例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var key;  var arr = [];  arr[0] = "a";  arr[100] = "b";  arr[10000] = "c";  for(key in arr) {      if(arr.hasOwnProperty(key)  &&              /^0$|^[1-9]\d*$/.test(key) &&              key <= 4294967294                         ) {          console.log(arr[key]);      }  }</code></pre>    <p>for-in 只会遍历存在的实体,上面的例子中, for-in 遍历了3次(遍历属性分别为"0"、 "100"、 "10000"的元素,普通 for 循环则会遍历 10001 次)。所以,只要处理得当, for-in 在遍历 Array 中元素也能发挥巨大作用。</p>    <p>为了避免重复劳动,我们可以包装一下上面的代码:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">function arrayHasOwnIndex(array, prop) {      return array.hasOwnProperty(prop) &&           /^0$|^[1-9]\d*$/.test(prop) &&           prop <= 4294967294; // 2^32 - 2  }</code></pre>    <p>使用示例如下:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">for (key in arr) {      if (arrayHasOwnIndex(arr, key)) {          console.log(arr[key]);      }  }</code></pre>    <p><strong>for-in 性能</strong></p>    <p>正如上面所说,每次迭代操作会同时搜索实例或者原型属性, for-in 循环的每次迭代都会产生更多开销,因此要比其他循环类型慢,一般速度为其他类型循环的 1/7。因此,除非明确需要迭代一个属性数量未知的对象,否则应避免使用 for-in 循环。如果需要遍历一个数量有限的已知属性列表,使用其他循环会更快,比如下面的例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var obj = {      "prop1": "value1",      "prop2": "value2"  };    var props = ["prop1", "prop2"];  for(var i = 0; i < props.length; i++) {      console.log(obj[props[i]]);  }</code></pre>    <p>上面代码中,将对象的属性都存入一个数组中,相对于 for-in 查找每一个属性,该代码只关注给定的属性,节省了循环的开销和时间。</p>    <h2><strong>forEach</strong></h2>    <p>在 ES5 中,引入了新的循环,即 forEach 循环。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [1, 2, 3];  arr.forEach(function(data) {      console.log(data);  });</code></pre>    <p>运行结果:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">1  2  3</code></pre>    <p>forEach 方法为数组中含有有效值的每一项执行一次 callback 函数,那些已删除(使用 delete 方法等情况)或者从未赋值的项将被跳过(不包括那些值为 undefined 或 null 的项)。 callback 函数会被依次传入三个参数:</p>    <ul>     <li> <p>数组当前项的值;</p> </li>     <li> <p>数组当前项的索引;</p> </li>     <li> <p>数组对象本身;</p> </li>    </ul>    <p>需要注意的是,forEach 遍历的范围在第一次调用 callback 前就会确定。调用forEach 后添加到数组中的项不会被 callback 访问到。如果已经存在的值被改变,则传递给 callback 的值是 forEach 遍历到他们那一刻的值。已删除的项不会被遍历到。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [];  arr[0] = "a";  arr[3] = "b";  arr[10] = "c";  arr.name = "Hello world";  arr.forEach(function(data, index, array) {      console.log(data, index, array);  });</code></pre>    <p>运行结果:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">a 0 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]  b 3 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]  c 10 ["a", 3: "b", 10: "c", name: "Hello world"]</code></pre>    <p>这里的 index 是 Number 类型,并且也不会像 for-in 一样遍历原型链上的属性。</p>    <p>所以,使用 forEach 时,我们不需要专门地声明 index 和遍历的元素,因为这些都作为回调函数的参数。</p>    <p>另外,forEach 将会遍历数组中的所有元素,但是 ES5 定义了一些其他有用的方法,下面是一部分:</p>    <ul>     <li> <p>every: 循环在第一次 return fasle 后返回</p> </li>     <li> <p>some: 循环在第一次 return true 后返回</p> </li>     <li> <p>filter: 返回一个新的数组,该数组内的元素满足回调函数</p> </li>     <li> <p>map: 将原数组中的元素处理后再返回</p> </li>     <li> <p>reduce: 对数组中的元素依次处理,将上次处理结果作为下次处理的输入,最后得到最终结果。</p> </li>    </ul>    <p><strong>forEach 性能探究</strong></p>    <p>下面我们来比较 forEach 和普通 for 循环的执行效率。我们看下面一段代码:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = [];  for(var i = 0; i < 100000; i++) {      arr.push({"key": i});  }  function func() {      console.time("for");      for(var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {          arr[i].key;      }      console.timeEnd("for");        console.time("forEach");      arr.forEach(function(single) {          single.key;      });      console.timeEnd("forEach");  }  func();</code></pre>    <p>运行结果是:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">//chrome 53.0  for: 1.69ms  forEach: 5.42ms    //firefox 49.0.2  for: 计时器开始  for: 27.89ms  forEach: 计时器开始  forEach: 1.82ms    //Edge  for: 17.086ms  forEach: 6.41ms    //IE 10  for: 16.525ms  forEach: 6.282ms    //IE 9  for: 21ms  forEach: 8ms    //IE 8 与更低版本不支持forEach</code></pre>    <p>多次执行的结果与上面类似,所以我们可以看出,forEach 在大多数浏览器中效率比较稳定且比普通 for 循环的效率要高。但我们看出了一个例外,即在 chrome 中,for 循环不仅比其他浏览器中的 for 循环更加高效,甚至比 forEach 还要高效。因为没有找到合理的解释,我暂时只能猜测,待找到解释后更新。我的猜测是 for 循环是种非常常见的循环,所以 chrome 的引擎对 for 循环做了特殊的优化。</p>    <h2><strong>for-of</strong></h2>    <p>先来看个例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = ['a', 'b', 'c'];  for(var data of arr) {      console.log(data);  }</code></pre>    <p>运行结果是:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">a  b  c</code></pre>    <p><strong>为什么要引进 for-of?</strong></p>    <p>要回答这个问题,我们先来看看ES6之前的 3 种 for 循环有什么缺陷:</p>    <ul>     <li> <p>forEach 不能 break 和 return;</p> </li>     <li> <p>for-in 缺点更加明显,它不仅遍历数组中的元素,还会遍历自定义的属性,甚至原型链上的属性都被访问到。而且,遍历数组元素的顺序可能是随机的。</p> </li>    </ul>    <p>所以,鉴于以上种种缺陷,我们需要改进原先的 for 循环。但 ES6 不会破坏你已经写好的 JS 代码。目前,成千上万的 Web 网站依赖 for-in 循环,其中一些网站甚至将其用于数组遍历。如果想通过修正 for-in 循环增加数组遍历支持会让这一切变得更加混乱,因此,标准委员会在 ES6 中增加了一种新的循环语法来解决目前的问题,即 for-of 。</p>    <p>那 for-of 到底可以干什么呢?</p>    <ul>     <li> <p>跟 forEach 相比,可以正确响应 break, continue, return。</p> </li>     <li> <p>for-of 循环不仅支持数组,还支持大多数类数组对象,例如 DOM nodelist 对象。</p> </li>     <li> <p>for-of 循环也支持字符串遍历,它将字符串视为一系列 Unicode 字符来进行遍历。</p> </li>     <li> <p>for-of 也支持 Map 和 Set (两者均为 ES6 中新增的类型)对象遍历。</p> </li>    </ul>    <p>总结一下,for-of 循环有以下几个特征:</p>    <ul>     <li> <p>这是最简洁、最直接的遍历数组元素的语法。</p> </li>     <li> <p>这个方法避开了 for-in 循环的所有缺陷。</p> </li>     <li> <p>与 forEach 不同的是,它可以正确响应 break、continue 和 return 语句。</p> </li>     <li> <p>其不仅可以遍历数组,还可以遍历类数组对象和其他可迭代对象。</p> </li>    </ul>    <p>但需要注意的是,for-of循环不支持普通对象,但如果你想迭代一个对象的属性,你可以用</p>    <p>for-in 循环(这也是它的本职工作)。</p>    <p>最后要说的是,ES6 引进的另一个方式也能实现遍历数组的值,那就是 Iterator。上个例子:</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var arr = ['a', 'b', 'c'];  var iter = arr[Symbol.iterator]();    iter.next() // { value: 'a', done: false }  iter.next() // { value: 'b', done: false }  iter.next() // { value: 'c', done: false }  iter.next() // { value: undefined, done: true }</code></pre>    <p>不过,这个内容超出了本文的范围,而且 Iterator 要讲的也有很多,以后有时间专门写一篇文章介绍,欢迎关注。</p>    <p> </p>    <p>来自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/23812134</p>    <p> </p>