JavaScript 中的 for 循环
qjez4666
8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>