Im heutigen Beitrag wirst du lernen, wie die C# for Schleife funktioniert. Dieser Schleifentyp wirkt auf Einsteiger oftmals etwas einschüchternd, weil sich die for Schleife aus mehreren Komponenten zusammensetzt. Da sie allerdings sehr nützlich in der Praxis ist, werden wir sie uns in den folgenden Zeilen anhand verschiedener Beispiele ansehen und Schritt für Schritt verstehen lernen.
Inhaltsverzeichnis
1. Was ist eine C# for Schleife?
1.1. Aufbau einer for Schleife
For Schleifen setzt man vor allem dann ein, wenn man bereits weiß, wie oft eine Schleife ausgeführt werden soll. Sie besteht aus einer Zählervariable, einer Bedingung zum Weitermachen und einer mathematischen Operation an der Zählervariable, die das Programm nach jedem Durchlauf ausführt.
Mit for Schleifen kann man beispielsweise Arrays oder bestimmte Codeblöcke mehrmals durchlaufen. Da sie ziemlich nützlich sind, finden sie in der Praxis häufig ihren Einsatz.
Doch wie sieht eine C# for Schleife eigentlich aus? Um diese Frage zu beantworten, sehen wir uns die einzelnen Komponenten einmal auf der folgenden Abbildung an:
Wie du sehen kannst, habe ich hier eine einfache for Schleife als Beispiel gebildet.
Man beginnt eine For Schleife immer mit dem Schlüsselwort for, gefolgt von einem Klammerpaar. In diesem Klammerpaar initialisiert man zuerst die Zählervariable. Das heißt, wir haben einen Integer als Zählervariable, den wir bei for Schleifen in der Regel als i bezeichnen und weisen diesem einen Wert zu. Im Falle unseres Beispiels den Wert 0.
Auf diese Zählervariable kann man auch innerhalb der Schleife zugreifen. Das ist ziemlich nützlich, da man so immer weiß, im wievielten Durchlauf man sich aktuell befindet. Dieser Wert steckt nämlich immer in der Zählervariable i.
Nach der Initialisierung der Zählervariable folgen ein Semikolon und daraufhin die Bedingung zum Weitermachen. Hier legen wir nun fest, dass die for Schleife so lange laufen soll wie i einen kleineren Wert beinhaltet als 10. Das heißt: Solange i kleiner als 10 ist, führt das Programm die for Schleife aus und wiederholt diese weiterhin.
Nach der Bedingung folgt ein weiteres Semikolon und anschließend die mathematische Operation, die das Programm nach jedem Durchlauf der Schleife durchführt. Mit i++ weisen wir das Programm an, den Wert von i um eins zu erhöhen. i++ bedeutet so viel wie i += 1. Das doppelte +-Zeichen ist eine verkürzte Form davon.
1.2. Grundlegender Ablauf einer for Schleife
Was passiert nun also, wenn wir diese C# for Schleife ausführen lassen? Zuerst setzt das Programm i auf 0. Dann prüft es, ob i kleiner als 10 ist. Da das in unserem Beispiel der Fall ist, führt das Programm den Codeblock der for Schleife aus. In diesem habe ich Console.WriteLine(i) geschrieben, wodurch also 0 in der Konsole ausgegeben wird.
Sobald der Codeblock durchlaufen ist, springt das Programm wieder zu der mathematischen Operation und erhöht i um 1. Danach springt es wieder in die Bedingung und prüft, ob i, welches jetzt den Wert 1 beinhaltet, immer noch kleiner als 10 ist. Weil das tatsächlich immer noch der Fall ist, führt das Programm den Codeblock nochmals aus und gibt in der Konsole den Wert 1 aus.
Nach diesem Prozess kehrt das Programm wieder nach oben (in den Kopf der for Schleife) zurück und erhöht i um eins. Die Variable i enthält nun also bereits den Wert 2. Nun prüft es erneut, ob die Variable i mit dem Wert 2 immer noch kleiner als 10 ist. Das ist immer noch der Fall, weshalb auch der Codeblock erneut ausgeführt wird.
Sobald i beim Wert 9 angekommen ist, gibt das Programm auch diesen Wert noch aus und erhöht ihn im Anschluss zum letzten Mal um 1. Jetzt befindet sich der Wert 10 in der Variable i und das Programm prüft, ob 10 kleiner als 10 ist. Da das nicht der Fall ist, führt es die for Schleife auch nicht mehr weiter aus.
So funktioniert im Grunde die C# for Schleife. Wenn man das Prinzip einmal verstanden hat, ist das also ziemlich einfach. Damit du das Ganze auch wirklich nachvollziehen kannst, schauen wir uns die C# for Schleife nun in der Praxis an. An dieser Stelle empfehle ich dir, selbst Visual Studio zu öffnen und den Code zum besseren Verständnis parallel mitzuschreiben.
2. C# for Schleife in der Praxis
Wir beginnen unser Praxisbeispiel mit einer einfachen for Schleife. Wie leitet man eine for Schleife in C# ein? Man schreibt zunächst das Schlüsselwort for. Anschließend bildet man ein Klammerpaar und initialisiert darin erst mal eine Zählervariable.
Das ist in der Regel ein Integer namens i. Wir schreiben also int i, initialisieren i direkt mit dem Wert 0 und setzen ein Semikolon:
Statt der 0 könnten wir natürlich auch einen beliebigen anderen Wert wählen. Zum Beispiel wäre es ebenso möglich, bei 10 oder -10 anzufangen.
Nach der Initialisierung der Zählervariable folgt die Bedingung zum Weitermachen. Es verhält sich also ähnlich wie in einer while Schleife. Wir müssen nun mit dieser Zählervariable zusammen eine Bedingung bilden. Diese könnte beispielsweise so aussehen, dass das Programm die for Schleife so lange ausführen soll wie i einen Wert hat, der kleiner oder gleich dem Wert 100 ist. Dann setzen wir ein weiteres Semikolon:
Dahinter können wir jetzt zum Beispiel i++ schreiben. Wie bereits oben im Theoriebeispiel erklärt: i++ ist dasselbe wie i += 1. Mit i++ erhöhen wir also im Grunde i um eins:
An dieser Stelle kommt auch schon der Codeblock. Wir haben nun also eine Schleife, die das Programm 101-mal durchläuft. 101-mal, denn wir starten bei 0 und die 100 wird auch noch durchlaufen.
Jetzt können wir zum Beispiel Console.WriteLine schreiben und i bei jedem Durchlauf ausgeben lassen:
Wenn wir das Programm nun einmal starten, sehen wir, dass in der Konsole die Zahlen 0 bis 100 ausgegeben werden.
Das Ganze ist also ziemlich einfach, wie man sieht.
Lassen wir bei der Bedingung das = weg und schreiben stattdessen i < 100, führt das Programm den Codeblock nur 100-mal aus:
Wenn wir diesen Code ausführen, so sehen wir, dass nun die Werte von 0 bis 99 ausgegeben werden.
Das ist also die einfachste Art und Weise, die C# for Schleife zu verwenden.
3. Mit der for Schleife Arrays durchlaufen
Zu Beginn habe ich erwähnt, dass man mit for Schleifen auch Arrays durchlaufen kann. Das ist tatsächlich eine ziemlich interessante Eigenschaft von for Schleifen, die wir uns jetzt einmal ansehen werden. Man verwendet dazu die Zählerschleife.
Um das Ganze umzusetzen, erstellen wir zunächst ein String Array. Dieses nennen wir names und darin speichern wir die nachfolgenden Namen:
Jetzt können wir mithilfe einer for Schleife all diese Namen in der Konsole ausgeben lassen.
Dafür leiten wir die for Schleife wie gewohnt mit dem Schlüsselwort for und dem darauffolgenden Klammerpaar ein. In das Klammerpaar schreiben wir wieder dieselben Komponenten wie im vorherigen Beispiel auch. Wir beginnen also mit der Zählervariable i, die wir erst mal auf 0 setzen:
Beim Durchlaufen eines Arrays ist es sehr wichtig, dass wir den Wert der Variable zu Beginn auf 0 setzen, da der erste Index eines Arrays in C# immer der nullte Index ist. Wir starten also bei Index 0.
Die Bedingung ist, dass wir das Array so lange durchlaufen, wie i kleiner ist als die Gesamtmenge an Elementen in diesem Array. Doch wie finden wir die Gesamtmenge heraus? Auf der einen Seite können wir zählen, wodurch wir auf fünf Elemente kommen.
Wenn aber dieses Array erst zur Laufzeit entsteht und Werte hineingeschrieben werden, kann dessen Größe variieren. Aus diesem Grund müssen wir die Größe des Arrays auf eine andere Art und Weise herausfinden.
Aber wie finden wir diese heraus? Ganz einfach, indem wir den Namen des Arrays schreiben, einen Punkt setzen und anschließend „Length“ hinzufügen:
Length ist eine Eigenschaft der Array Klasse, welche immer die Anzahl an Elementen im Array beinhaltet.
Wir können diese also nutzen, um die Anzahl der Elemente unseres Arrays herauszufinden. So können wir festlegen, dass das Programm das Array so lange durchlaufen soll wie i kleiner ist als die Anzahl an Elementen.
Anschließend schreiben wir noch i++, um i nach jedem Durchlauf um eins zu erhöhen:
Nun kommt der Schleifenkörper, in welchem wir immer i als Index vom Array names ausgeben lassen:
Der Wert i verändert sich mit jedem Durchlauf. Wir beginnen bei 0 und gehen bis zum letzten Element des Arrays. Die Schleife läuft also so lange, wie i kleiner ist als die Anzahl an Elementen. Somit gibt das Programm jeden Namen darin aus:
Wie wir sehen, stehen nun alle Namen in der Konsole. Dafür sind C# for Schleifen also auch sehr nützlich!
Falls du die C# for Schleife noch immer etwas verwirrend findest, empfehle ich dir für ein besseres Verständnis, in der Praxis noch selbst damit zu üben.