4.8 循环语句For

虽然for语句与while语句一样，都属于循环语句，但二者的概念是截然不同的。while语句根据判断条件的返回值来判断是否执行内部程序， 而for语句是以遍历的形式，逐个获取数据容器中的各个项，当容器中的项被获取完后，循环停止。

4.8.1 range函数

在Python3.0之前的版本中，我们可以使用range函数，这会生成一个整数列表，使用xrange函数，会生成一个可迭代的对象，它们都可被for语句遍历。 而在Python3.x中，废除了原先的range函数，将xrange函数重新命名为range函数。

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#Python3.0之前的版本
>>> range(0, 3)
[0, 1, 2]
>>> xrange(0, 3)
xrange(0, 3)

#Python3.x
>>> range(0, 3)
range(0, 3)

之后编程中涉及到的range函数，都是Python3.x版本中的定义。

对于range函数，共有两种语法格式：

  • range(stop)
  • range(start, stop(, step))

步长(step)可写可不写，未定义时默认步长为1。

使用list函数可以将range对象变为列表。

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>>> list(range(3))
[0, 1, 2]
>>> list(range(0, 3))
[0, 1, 2]
>>> list(range(0, 3, 2))
[0, 2]

可以看出，使用range(stop)格式，其默认的起始整数为0，且range函数生成的整数不包括stop。

4.8.2 for语句的实现

与while语句类似，for语句也有独特的语法规则，其格式为：

for 变量名 in 数据容器

变量名可以任意选取，通常使用i作为变量名，其作用是储存数据容器(列表、元组、字典等)中的项。

根据for语句可以遍历数据容器的特点，下面将分别对for语句在range函数、列表、元组、字典、字符串中的使用做介绍, 其中部分内容将借助RGB彩灯来进行讲解。

1. for i in range()

通过4.8.1小节，我们已经知道了如何使用range函数，使用for语句可以依次获取range函数返回值的各个项。

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import time
from hiibot_bluefi.basedio import NeoPixel

pixels = NeoPixel()
pixels.brightness = 0.01

colors = [[(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)]]

for i in range(3):
    pixels.drawPattern(colors[i])
    time.sleep(1)

i的值依次为0、1、2，其实现的效果如下：

../_images/彩灯切换.png

图4-17 RGB彩灯颜色切换——单次

显然，效果与while循环语句实现的效果相同。

2. for i in 列表

当遍历的对象为列表时，例如本例中的“colors = [[(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)]]”，i的取值依次为[(255, 0, 0)]、 [(0, 255, 0)]、[(0, 0, 255)]，此时，i可直接作为drawPattern函数的入口参数。

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colors = [[(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)]]

for i in colors:
    pixels.drawPattern(i)
    time.sleep(1)

RGB灯珠的显示效果与图4-17相同。

3. for i in 元组

for语句在遍历元组与列表时是类似的，在程序中，只需将colors列表改为colors元组即可。“[ ]->( )”

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colors = ([(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)])

for i in colors:
    pixels.drawPattern(i)
    time.sleep(1)

显然，i的取值与列表一样，RGB灯珠的闪烁也与图4-17相同。

4. for i in 集合

能否像元组一样，将colors列表改为colors集合呢？显然是不行的，集合与列表、元组最大的区别在于集合内项的排列是没有顺序的，也就是说， 无法使用colors[i]这种格式去访问集合中的某一项。因此，集合无法作为drawPattern函数的入口参数。

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>>> Course = {'Chinese','Math','English'}
>>> for i in Course:
...   print(i)
...
Chinese
English
Math

i的取值依次为’Chinese’,’Math’,’English’。

5. for i in 字典

使用for语句可以获得字典中的键，要想获得与键相对应的值，就需要通过字典自带的操作方法来得到。

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>>> Scores = {'Chinese': 95, 'Math': 96, 'English': 91}

>>> for i in Scores:
...   print(i,"'s value is", Scores[i])
...
Chinese 's value is 95
Math 's value is 96
English 's value is 91

可以看到，i的值为字典中的键。若你想让i的值直接就是字典中的值，可以使用字典中的values方法：

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>>> for i in Scores.values():
...  print(i)
...
95
96
91

6. for i in 字符串

字符串也是序列数据结构中的一种，它的项就是字符串上的各个字符，使用for语句可以遍历得到。

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>>> str = 'Chinese'
>>> for i in str:
...   print(i)
...
C
h
i
n
e
s
e

4.8.3 break

在for循环语句中，同样可以使用break语句直接跳出for循环，其使用方法与在while中一样。

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import time
from hiibot_bluefi.basedio import NeoPixel

pixels = NeoPixel()
pixels.brightness = 0.01

colors = ([(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)])

for i in range(3):
    if i == 2:
        break
    pixels.drawPattern(colors[i])
    time.sleep(1)

该例程序中，第10行和第11行程序的含义是，当i的值为2时，跳出for循环，也就是说RGB灯珠不会变为蓝色。实现的效果如下：

../_images/彩灯切换_红-绿.png

图4-18 RGB彩灯颜色切换——红-绿

可以看出，break语句成功跳出了for循环。

4.8.4 continue

与break语句一样，在for循环中，continue的作用与在while循环中相同，都是跳过continue语句后的程序，从下一次循环的起始部分开始程序。

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colors = ([(255, 0, 0)], [(0, 255, 0)], [(0, 0, 255)])

for i in range(3):
    if i == 1:
        continue
    pixels.drawPattern(colors[i])
    time.sleep(1)

该程序中，RGB灯珠将跳过绿色，直接显示蓝色。

../_images/RGB彩灯颜色切换_红-蓝.png

图4-19 RGB彩灯颜色切换——红-蓝

4.8.5 小结

经过本节的学习，认识了Python的内置函数range(), 了解了for循环是一种以遍历数据容器的形式来进行循环的语句，以及如何使用for循环来遍历各种数据容器中的项。

到本节为止，我们已经学完了Python中的两大循环结构——while和for，在下一节中，将介绍本书中的最后一种语句——try语句， 它是一种用来处理异常状况的语句。