Scala中while循环和for循环效率实测(2.12.6)

本文通过对比while循环和for循环在Scala中的性能表现,使用1000万次迭代进行测试。结果显示,for循环比while循环在Scala中运行更快,具体表现为while循环耗时351毫秒,而for循环仅耗时21毫秒。

代码

object LoopTest {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val size = 10000000;
    printTime(whileTest(size))
    printTime(forTest(size))
  }

  def printTime(call : => Unit):Unit = {
    val startTime = System.currentTimeMillis()
    call
    println()
    println(s"use time : ${System.currentTimeMillis() - startTime}")
  }

  def whileTest(size: Int):Unit = {
      var s = 0
      var j = 0
      while ( s < size){
        s += 1
        j += 1
      }
      print(s"while s:$s")
  }

  def forTest(size: Int):Unit = {
    var s = 0
    for ( j <- 0 until  size){
        s += 1
    }
    print(s"for s:$s")
  }

}

结果

while s:10000000
use time : 351
for s:10000000
use time : 21
<think>好的,用户现在问的是Scalawhile循环怎么写。我需要先回顾一下之前用户的历史问题,之前他问了关于随机数生成函数的使用,我给出了详细的代码示例说明。现在他转向了循环结构,特别是while循环。 首先,我得确定用户的需求是什么。可能用户是刚开始学习Scala,或者有其他编程语言的经验,想了解Scala中的while语法。Scala虽然支持while循环,但通常推荐使用函数式的方式比如递归或高阶函数(如foreach, map等),因为Scala鼓励不可变数据表达式,而while是命令式的,依赖于可变状态。不过用户可能在实际项目中有需要用到while的场景,比如性能优化或者处理某些特定逻辑。 接下来,我需要考虑如何组织回答。用户可能希望得到基本的语法结构,然后是一些示例,以及注意事项或者最佳实践。在之前的回答中,我用了分点说明代码块,效果不错,这次可以沿用类似的结构。 首先,基本语法部分,应该包括whiledo-while两种结构,因为这两种在Scala中都存在。需要分别给出语法格式,比如: while (条件) { // 循环体 } do { // 循环体 } while (条件) 然后给出简单的示例,比如累加或者打印数字。需要注意的是,Scalawhile循环其他语言类似,但变量需要声明为var,因为循环体内通常需要修改状态,比如: var i = 0 while (i < 5) { println(i) i += 1 } 同时,要提到do-while至少执行一次的特性,给出对应的例子。 接下来,用户可能需要了解注意事项。比如,在Scala中,while循环返回的是Unit类型(即()),不能作为表达式返回值,这点函数式风格不同。因此,如果需要在循环中产生结果,通常需要依赖可变变量。例如: var sum = 0 var i = 1 while (i <= 10) { sum += i i += 1 } println(sum) 这里sumi都是可变的,这在Scala中虽然可行,但不是最佳实践。需要指出这一点,并建议在可能的情况下使用递归或高阶函数替代,比如: (1 to 10).sum 或者递归函数: def sum(n: Int, acc: Int = 0): Int = { if (n <= 0) acc else sum(n - 1, acc + n) } 这样用户能理解两种风格的差异。同时,需要说明为什么Scala不推荐while,比如可变状态带来的复杂性,以及函数式方法的优势,如更安全、简洁。 另外,可能用户在使用while时遇到问题,比如无限循环或者条件错误,可以提醒他们确保循环条件最终会变为false,避免死循环。例如,在循环体内必须改变条件变量,否则可能无法退出。 最后,总结一下,虽然Scala支持while循环,但在实际开发中更推荐函数式的方法,特别是处理集合或需要返回值的场景。但对于某些性能敏感或特定逻辑,while仍有其用武之地。 在回答结构上,应该分点清晰,代码示例正确且简洁,注意事项部分要明确,帮助用户理解不同方法的适用场景。同时,保持语言简洁,符合之前用户可见层的指导原则,结构清晰,逐步引导。 需要检查是否有遗漏,比如是否提到whiledo-while的区别,是否有示例代码,是否强调函数式替代方案,以及注意事项是否全面。确保使用中文,避免术语错误,语法正确,特别是代码块中的Scala语法是否正确,比如变量声明使用var,操作符是+=等。 最终回答应该让用户明白如何在Scala中编写while循环,了解其局限性,并知道何时选择其他方法。</think>Scala 的 `while` 循环是命令式编程风格的语法,与其他语言(如 Java、C)类似。它的核心是**基于条件重复执行代码块**,但需注意 Scala 更推荐函数式编程(如递归、高阶函数),因此在实践中 `while` 使用频率较低。以下是具体语法示例: --- ### **1. 基础语法** #### (1) **`while` 循环** ```scala while (条件表达式) { // 循环体(条件为 true 时重复执行) } ``` **示例**:累加 1 到 10 的 ```scala var sum = 0 var i = 1 while (i <= 10) { sum += i i += 1 } println(sum) // 输出 55 ``` #### (2) **`do...while` 循环** ```scala do { // 循环体(至少执行一次) } while (条件表达式) ``` **示例**:输入验证(至少执行一次循环体) ```scala var input: String = "" do { println("请输入 'yes' 继续:") input = scala.io.StdIn.readLine() } while (input != "yes") ``` --- ### **2. 关键注意事项** 1. **可变变量**: `while` 循环依赖可变状态(如 `var i`),与 Scala 的不可变(`val`)设计哲学冲突。 **替代方案**:使用递归或集合操作(如 `foreach`, `fold`)等函数式风格: ```scala // 递归实现累加 def sum(n: Int, acc: Int = 0): Int = { if (n <= 0) acc else sum(n - 1, acc + n) } println(sum(10)) // 输出 55 ``` 2. **返回值**: `while` 循环的返回值始终是 `Unit`(即 `()`),无法直接用于表达式: ```scala val result = while (i < 5) { i += 1 } // result 的类型是 Unit ``` 3. **性能场景**: 在需要极致性能(如大规模数值计算)时,`while` 可能比高阶函数更,但需谨慎使用。 --- ### **3. 与函数式风格的对比** | 场景 | `while` 循环 | 函数式替代方案 | |-------------------|---------------------------------------|-----------------------------------| | **遍历集合** | 需手动索引(易出错) | `list.foreach(println)` | | **条件迭代** | 依赖 `break`(Scala 无原生 `break`) | `list.takeWhile(_ < 5)` | | **生成结果** | 需外部变量保存结果 | `list.foldLeft(0)(_ + _)` | --- ### **4. 总结** - **何时用 `while`**: - 需要手动控制循环流程(如复杂退出条件)。 - 性能敏感场景(需基准测试验证)。 - **避免滥用**: - 优先使用 `for` 表达式、递归或高阶函数(如 `map`、`filter`)。 - 避免因 `while` 引入不必要的可变状态。 示例完整代码见 [Scala 官方文档](https://docs.scala-lang.org/overviews/scala-book/loop-constructs.html)
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