Java、C 和 C 中循环变量的类型限制++

Question

为什么 Java、C 和 C++（也许还有其他语言）不允许 for 循环变量有多种类型？例如：

for (int i = 0; i < 15; i++)

在本例中我们有一个循环变量 i，它是循环计数器。

但我可能想要另一个变量，其范围仅限于循环，而不是每次迭代。例如：

for (int i = 0, variable = obj.operation(); i < 15; i++) { ... }

我将 obj.operation() 返回数据存储在 variable 中，因为我只想在循环内使用它。我不希望变量保留在内存中，也不希望在循环执行后保持可见。不仅可以释放内存空间，还可以避免由于错误使用变量而导致的不良行为。

因此，循环变量很有用，但由于其类型限制而没有得到广泛支持。想象一下 operation() 方法返回一个 long 值。如果发生这种情况，我将无法在不进行转换和丢失数据的情况下享受循环变量的优势。下面的代码不能在 Java 中编译：

for (int i = 0, long variable = obj.operation(); i < 15; i++) { ... }

同样，有人知道为什么存在这种类型限制吗？

Answer 1

存在此限制是因为您的要求相当不寻常，并且可以通过非常相似（并且只是稍微更详细）的构造来获得。如果您确实想这样做，Java 支持匿名代码块来限制范围：

public void method(int a) {
  int outerVar = 4;
  {
    long variable = obj.operation();
    for (int i = 0; i < 15; i++) { ... }
  }
}

Answer 2

你的例子：

for (int i = 0, long variable = obj.operation(); i < 15; i++) { ... }

是非法的，原因与：

int i = 0, long variable = obj.operation();

本身是非法的。逗号不会开始新的语句。逗号之前和之后的两个部分都是一个语句的一部分。该语句声明并初始化一个 int 变量列表。好吧，无论如何，这就是行开头的 int 标识符告诉编译器的内容。逗号后面的long标识符是错误的，因为要声明不同类型的变量，必须开始一个新的语句。

由于无法在一条语句中声明两种不同类型的变量，因此必须在 for 初始值设定项之外声明其中之一。

Answer 3

语法是 for(expr;expr;expr) 并且不能在一个表达式中声明两个不同类型的变量。所以它与循环变量没有太大关系。

Answer 4

@jsight 是对的，但我认为真正的原因是语法简单。假设 Java 允许在第一个逗号后面添加类型或新的变量名称。由于 Java 不需要前向声明，因此逗号后面的标识符可以是新的变量名称、现有的类名称或以前未遇到过的类名称。现在应该可以处理这个问题了，但是：

1. 它使语法变得更加复杂，可能是以一种并不明显的方式。
2. 它使得 Java 编译器的解析阶段更加复杂。
3. 这使得处理 Java 源代码的其他工具变得更加复杂。
4. 如果 for 循环中存在语法错误，它可能会导致更模糊和/或误导性的编译器错误消息。

（IMO，语法复杂性是 C 尤其是 C++ 的缺点之一。我在两者中都做了很多编码，但我仍然发现语法错误消息有时很难解码。）

Answer 5

只是猜测 - 在循环内声明“long 变量”是如此简单，并且由于 Java 的目标是简单，因此设计者可能认为没有必要添加对您想要的支持。

Answer 6

根据规范，初始化for 语句可以是计算并丢弃的语句表达式列表，也可以是单个变量声明语句。一个变量声明语句可以声明多个变量，但它们都是同一类型。

所以你可以这样做：

for (int i = 0, variable = obj.operation(); i < 15; i++) { ... }

但在这种情况下变量将被定义为 int 。