Rust while 循环

while 循环会在条件保持为 true 时一直运行。当你清楚自己在等什么，却不确定要等多少次时，它就是合适的工具。

基本的 while 循环

fn main() {
    let mut count = 1;

    while count <= 5 {
        println!("{count}");
        count += 1;
    }
}

输出：

▶ 动手试一试

每一轮循环开始之前，都会检查一次条件（count <= 5）。条件一旦变成 false，循环就结束——在这里，就是 count 变成 6 的时候。

while 和 loop

同样的事也可以用 loop 加上手写的 if/break 来做，但 while 更直接地表达了你的意思：“只要这个条件成立，就继续。”如果停止条件不适合放在循环开头，再用 loop。

// 用 while——清楚直接
let mut n = 0;
while n < 3 {
    println!("{n}");
    n += 1;
}

// 用 loop 做同样的事——能用，但要读的代码更多
let mut n = 0;
loop {
    if n >= 3 {
        break;
    }
    println!("{n}");
    n += 1;
}

一个更贴近实际的例子

while 常用来等一个值达到目标，比如：

fn main() {
    let mut balance = 100;

    while balance < 200 {
        balance += 25;
        println!("余额现在是 {balance}");
    }

    println!("达到目标了！");
}

输出：

余额现在是 125
余额现在是 150
余额现在是 175
余额现在是 200
达到目标了！

▶ 动手试一试

条件可以是任何返回 bool 的表达式，所以你可以用运算符那一页讲过的 && 和 || 组合多个检查，比如 while balance < 200 && months < 12。

Rust 没有 do-while

有些语言有 do { ... } while (condition) 循环。它先执行循环体，之后才检查条件，所以循环体至少会执行一次。Rust 没有这种循环。取而代之的做法是：用 loop，并把检查放在末尾。

来看一个这点很重要的例子。要数一个数有几位，可以不断除以 10，直到什么都不剩。但数字 0 也有一位，而普通的 while 循环遇到它一次都不会执行：

fn main() {
    let number = 0;

    // while 循环先检查条件，所以遇到 0 时一次都不执行。
    let mut n = number;
    let mut digits = 0;
    while n > 0 {
        digits += 1;
        n /= 10;
    }
    println!("while 认为 {number} 有 {digits} 位");

    // loop 加上末尾的检查，循环体至少执行一次。
    let mut n = number;
    let mut digits = 0;
    loop {
        digits += 1;
        n /= 10;
        if n == 0 {
            break;
        }
    }
    println!("loop 认为 {number} 有 {digits} 位");
}

输出：

while 认为 0 有 0 位
loop 认为 0 有 1 位

▶ 动手试一试

把 number 改成 4096，两种写法的结果就一样了：4 位。只有当条件从一开始就是假的时候，差别才会显现出来。所以经验法则是：如果循环体必须至少执行一次，就写 loop，并把 if ... { break; } 放在最后。

还有一种 while 循环叫 while let，只要一个值还能匹配某个模式，它就会一直循环。它在 if let 和 while let 那一页有介绍。

练习

1. 一直加到超过 100

计算 1 + 2 + 3 + ……，总和一旦超过 100 就停下。打印一共加了多少个数，以及总和。提示：需要两个 mut 变量，一个存下一个要加的数，一个存总和。

查看答案

fn main() {
    let mut next = 1;
    let mut total = 0;

    while total <= 100 {
        total += next;
        next += 1;
    }

    println!("加了 {} 个数，总和是 {total}", next - 1);
}

输出：

加了 14 个数，总和是 105

▶ 动手试一试

最后一轮结束后，next 已经往前多走了一步，所以要打印 next - 1。像这种差一（off-by-one）的细节，值得在脑子里用一个小例子验证一下。

2. 不断减半直到 1

从 1000 开始。只要这个数大于 1，就把它除以 2（整数除法）并打印出来。最后打印一共减半了多少次。提示：n /= 2 会把 n 除以 2，并丢掉余数。

查看答案

fn main() {
    let mut n = 1000;
    let mut steps = 0;

    while n > 1 {
        n /= 2;
        steps += 1;
        println!("{n}");
    }

    println!("减半 {steps} 次后到达 1");
}

输出：

500
250
125
62
31
15
7
3
1
减半 9 次后到达 1

▶ 动手试一试

125 / 2 的结果是 62，而不是 62.5，因为两个数都是整数。正因为这样，循环才会正好在 1 结束。

总结

while condition { ... } 只要条件为 true 就一直重复，每轮执行前都会检查条件。
确保循环里有东西最终会让条件变成 false，否则它会永远运行下去。
只要停止条件能自然地写成“当 X 成立时”，就优先用 while 而不是 loop。
Rust 没有 do-while。循环体必须至少执行一次时，用 loop，并把 break 的检查放在末尾。

小测验

1. 导致 while 无限循环最常见的错误是什么？

2. 根据这一页的内容，什么时候应该优先用 while 而不是 loop？

3. 怎样写一个循环体至少执行一次的循环？

得分: 0 / 3

Rust while 循环

基本的 while 循环

while 和 loop

一个更贴近实际的例子

Rust 没有 do-while

练习

1. 一直加到超过 100

2. 不断减半直到 1

总结

小测验

延伸阅读