Цикл for в C++

5 мая 2025

Цикл for в C++

15 мин

Что такое цикл for в C++ и как он работает? Разбираем примеры кода с использованием операторов break и continue, а также находим ошибки Segmentation Fault или Infinite loop.

Что такое цикл for в C++

Цикл (loop) — это одна из фундаментальных алгоритмических структур любого языка программирования. C++ не будет исключением. В языке программирования используются:

for;
while;
do while.

Цикл for — параметрический (с фиксированным количеством повторений). Если упростить, for будет выполнять одинаковые действия (итерации) определенное количество раз. Например, прибавлять к i +2 до тех пор, пока i будет меньше 100 (условие i < 100).

Программист должен понимать, что такое истинные и ложные значения в C++. Пока условие цикла истинно, он будет продолжаться. Когда условие становится ложным, выполнение тела цикла прекращается. Управление передается следующей инструкции.

Как работает цикл for

Цикл for повторяет действие до тех пор, пока условие истинно. Общая структура в языке программирования выглядит таким образом:

for (действие до начала / начальное значение;

     условие продолжения;

     действия в конце каждой итерации) {

         инструкция;

}

c++

Синтаксис и примеры использования

Если упростить, структура выглядит так:

for (<инициализация>; <условие выполнения>; <шаг>) {
    <тело цикла>
}

c++

Если нужно вывести цифры от 0 до 9, код будет выглядеть так:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    // Выведет 0 до 9 включительно
    for (int i = 0; i <= 9; ++i) {
        cout << "Значение i: " << i << endl;
    }
    return 0;
}

c++

Цикл for на C++ с выводом чисел от 0 до 9

Рассмотрим синтаксис:

<инициализация> / <объявление счетчика> — задаем переменную и присваиваем ей значение. В примере кода это int i = 0. Выполняется до запуска цикла.

<условие выполнения> — логическое выражение, при истинности которого цикл будет работать. Например, пока i <= 9 (т.е. пока переменная i больше или равна 9). Это условие чем-то похоже на if.

<шаг> / <модификация> — инструкция, которая выполняется в конце каждой итерации. Она переводит счетчик на новое значение. В примере использован оператор инкремента ++: он увеличивает значение переменной на единицу (++i). Оператор декремента (--) будет уменьшать i на единицу (i-- или --i).

<тело цикла> — код, который выполняется на каждой итерации. К примеру, в консоль выводится текущее значение i и фраза: «Значение i: <здесь будет цифра>».

В примере выше приведен простой код, а сложность алгоритма константная — O(1), потому что время выполнения алгоритма не зависит от размера входных данных.

Но язык программирования C++ поддерживает больше возможностей, например:

вложить один цикл в другой;
использовать оператор break (прерывает выполнение) или continue (пропускает текущую итерацию);
перебрать элементы массива или вектора (контейнера с коллекцией объектов одного типа) и так далее.

Ниже рассмотрим более сложные примеры.

Особенности использования for в задачах

Параметрический цикл используют, когда известны и количество операций, и шаг изменения (модификация). Один из основных кейсов использования — перебор массивов.

На собеседованиях часто встречаются задачи на сложность алгоритмов и перебор структур данных. В секции лайв-кодинга могут попросить написать сортировку «пузырьком».

Работа с массивами

For используют, чтобы перебрать (обойти) или модифицировать массив. При работе с этими структурами данных каждый элемент получает индекс, по которому к нему можно обратиться. Начинается с [0] и далее по порядку: [1], [2], [3].

Допустим, у нас есть массив из четырех строк. В результате перебора можно вывести каждую по отдельности. Код:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    // Создаем массив строк
    string strings[] = {"GitVerse", "GigaCode", "GigaIDE Desktop", "SberTech"};
    // Перебираем элементы массива 
    for (size_t i = 0; i < sizeof(strings) / sizeof(strings[0]); ++i) {
        cout << "Строка [" << i << "] = " << strings[i] << endl;
    }
    return 0;
}

c++

В GigaIDE Desktop есть умный AI-ассистент GigaCode. В режиме code chat он умеет многое: генерировать тесты, писать документацию, предлагать улучшения. В данном случае мы попросим его объяснить код. Для этого используются команды /explain или /explain step-by-step.

GigaCode в режиме code chat объясняет код на C++ с перебором массива циклом for

Результат в консоли — вывод каждого элемента массива.

Досрочное завершение — оператор break

Оператор break досрочно завершает цикл при наступлении определенного условия. Например, выходит из цикла, когда нашел нужную строку. Изменим код выше. Пускай начинается перебор элементов, но с условием (if): когда оператор встретит строку GigaIDE Desktop, он завершит работу и выведет сообщение об этом.

#include <cstdio>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    // Создаем массив строк
    string strings[] = {"GitVerse", "GigaCode", "GigaIDE Desktop", "SberTech"};
    // Перебираем элементы массива
    for (size_t i = 0; i < sizeof(strings) / sizeof(strings[0]); ++i) {
        if (strings[i] == "GigaIDE Desktop") {
            printf("Я нашел строку: %s. Завершаю цикл.\n", strings[i].c_str());
            break; // Досрочно завершаем 
        }
        printf("Строка [%zu] = %s\n", i, strings[i].c_str());
    }
    return 0;
}

c++

Оператор break подразумевает принудительный выход, даже если условие продолжает оставаться истинным.

Оператор break в цикле for C++ с объяснением в CodeChat

Результат в консоли:

Результат оператора break в цикле for C++: вышел из цикла, когда нашел строку

Начали перебирать массив, потом сработало условие if (текущая строка на итерации равно той, которую задали в нем). Происходит break и выход из цикла.

Пропуск блока кода с continue

Оператор continue используется для того, чтобы пропустить блок кода и сразу перейти к следующему. При этом выполнение не прекращается. Пример кода:

#include <cstdio>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    // Создаем массив строк
    string strings[] = {"GitVerse", "GigaCode", "GigaIDE Desktop", "SberTech"};
   // Перебираем элементы массива 
    for (size_t i = 0; i < sizeof(strings) / sizeof(strings[0]); ++i) {
        if (strings[i] == "GigaCode") {
            printf("Пропускаем строку: %s\n", strings[i].c_str());
            continue; // Пропускаем оставшуюся часть итерации и переходим к следующей
        }
        printf("Строка [%zu] = %s\n", i, strings[i].c_str());
    }
    return 0;
}

c++

Результат в консоли:

Как и в примере выше, сработало условие if (строка итерации = заданной в условии). Происходит пропуск итерации, но цикл продолжает выполняться.

Частые ошибки при работе с циклами

В примере выше мы попросили AI-ассистента GigaCode сделать ревью (команда /review). Умный помощник предложил некоторые улучшения:

добавить обработчиков ошибок (try, catch, throw);
проверить наличие строки в массиве;
использовать while, чтобы избежать лишних итераций.

Все рекомендации AI-ассистента — рабочие. Действительно, можно переписать код на while, добавить проверки и обработчиков ошибок. И у while, и у for в наших примерах с массивами будет одинаковая сложность алгоритма — O(N). Таким образом, чем больше элементов в массиве, тем больше времени нужно на перебор.

Но существуют и более серьезные ошибки, которые могут привести к «поломке» программы.

Бесконечный цикл

Infinite loop не заканчивается никогда (из него невозможно выйти), и это большая проблема: он бесконечно выполняется, грузит систему и приводит к поломке программы.

Почему появляется бесконечный цикл в C++ или других языках программирования:

Не указаны условие завершения.
Указаны условия завершения, но они никогда не выполнятся.

Изменим код с выводом чисел от 0 до 9, который использовали выше.

Теперь значение переменной i = 1. Дальше будет условие: если i > 0, добавляй +1. Выходит бесконечность: единица всегда больше нуля. К ней будут добавлять +1, снова выходить в блок проверки — и возвращаться к тому же.

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
      for (int i = 1; i > 0; ++i) {
        cout << "Значение i: " << i << endl;
    }
    return 0;
}

c++

Схема бесконечного цикла, который никогда не заканчивается из-за ошибки. Инициализирована переменная 1, а по условию она всегда больше 0

Сегфолт (Segmentation Fault) C++

Ошибка сегментации (segfault) появляется при попытке обратиться к недоступным для записи участкам памяти либо при попытке изменить память запрещенным способом.

Разработчик может увидеть в консоли сообщения Segmentation Fault (core dumped, segfault). Например, такое может произойти, если мы сначала инициализировали указатель неправильным адресом, а потом пытаемся записать значение в память.

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int* ptr = (int*)0xDEADBEEF; // Указатель, инициализированный неправильным адресом
    *ptr = 42; // Попытка записи в память по неверному адресу
    cout << "Значение: " << *ptr << endl;
    return 0;
}

c++

Ошибка Segmentation Fault (core dumped, segfault)

Заключение

For наряду с while и do while — инструменты программиста. Важно уметь работать с ними и помнить о возможных ошибках. Писать, улучшать и документировать код проще, когда есть AI-помощники — например, GigaCode.

Подключить умного ассистента можно не только в GigaIDE Desktop, но и в другие инструменты разработки: JetBrains, Android Studio, VS Code, Jupyter Notebook. Для хранения проектов подойдет отечественный хостинг репозиториев GitVerse.