如何在C#中不使用标志变量打破两个循环？

Question

作为一个简单的例子，假设我有以下网格，并且正在查找特定单元格的值。当找到后，我不再需要处理循环。

foreach(DataGridViewRow row in grid.Rows)
{
    foreach(DataGridViewCell cell in row.Cells)
    {
        if(cell.Value == myValue)
        {
            //Do Something useful
            //break out of both foreach loops.
        }
    }
}

在C#中该如何实现这个功能？在Java中我可以使用label来命名最外层的循环，然后break该循环，但是似乎在C#中找不到相应的等价物。

怎样用最简洁的方式在C#中实现这个功能？我知道我可以设置一个布尔标志，并在外部循环中检查它以跳出该循环，但这似乎过于冗长。

谢谢。

- Matthew Vines

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这个例子有一些有用的反对意见，但我认为一般的问题并不总是能够被很好地重构。例如，我来到这里是因为我的小解析器方法在 while 循环内部有一个 switch（状态）。当然，如果我将所有的 switch case 转换为 if...else if，我可以使用 break，但我宁愿不这样做。将 switch 移动到函数中可以工作，但需要传递大量参数（并减少性能？）。我嗅了嗅鼻子，选择了 goto。我认为布尔标志（加上 continue 去到 while 条件？）是另一个最佳选项。 - Jon Coombs

Answer 1

1

foreach(DataGridViewRow row in grid.Rows)
   foreach(DataGridView cell in row.Cells)
      if (cell.Value == somevalue) {
         // do stuff
         goto End;
      }
End:
   // more stuff

2

void Loop(grid) {
    foreach(row in grid.Rows)
       foreach(cell in row.Cells)
           if (something) {
               // do stuff   
               return;
           }
}

3

var cell = (from row in grid.Rows.OfType<DataGridViewRow>()
            from cell in row.Cells.OfType<DataGridViewCell>()
            where cell.Value == somevalue
            select cell
   ).FirstOrDefault();

if (cell != null) {
   // do stuff
}

- Jimmy

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+1 表示支持使用 goto。虽然现今人们对于 goto 操作感到害怕，但在某些情况下，它是一种合理的使用方式。 - rlbond

我曾经犯了一个错误，当我提到使用goto解决类似的问题时，遭到了负评。但实际上，使用break关键字跟调用goto到循环结尾几乎是一样的，不是吗？ - Meta-Knight

@Meta-Knight：在此期间，从函数中返回多个值相当于使用goto。它只是不那么混乱，因为它施加了一些限制，你不能向上跳转或跳过一个goto标签（这两种类型很快就会退化成混乱）。 - Jimmy

@Jimmy，每个控制结构都等同于一个goto。同样，你用Python、Ruby、C#或Lisp编写的每个程序都可以在汇编代码或原始机器代码中完全复制。语言是构造物，它们弥合了计算硬件和人类开发者之间的差距，重要的是要认识到从函数返回值是一种设计模式，它在使用方式上与简单的goto有很大不同的影响，即使它们在底层实现上有相似之处。 - Wedge

我认为Jimmy所提出的主张在消极意义上是部分等效的，因为带有很多返回语句的方法流程很难阅读。我不确定是否完全同意（有时早期返回似乎比将方法的其余部分包装在另一个if块中更简洁），但总体而言，我认为避免多个返回语句是一种好习惯。其他控制结构不一定会像goto语句那样带来消极影响。 - Jon Coombs

Answer 2

尽管上面许多解决方案是正确的并回答了你的问题，但我会退后一步，问自己：“是否有另一种方式更清晰地表示程序的语义？”

我倾向于像这样编写代码：

var query = from row in grid.Rows
            from cell in row.Cells
            where cell.Value == myValue
            select cell;
if (query.Any())
{
  // do something useful;
}

为什么需要编写循环？你想知道特定的集合是否有特定的成员，所以编写一个查询来询问这个问题，然后检查答案。

- Eric Lippert

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但在这种情况下，我检查了所有的项目。这样做并不好，因为我只需要第一个。 - RredCat

@RredCat: 对不起，我不明白你的反对意见。您是在反对 (1) 你需要匹配到的第一项，而不是是否存在这样的项吗？如果是这样，请使用“FirstOrDefault”而不是“Any”。或者 (2) “Any”即使第一个项目有效也会检查每个项目？为什么您认为“Any”会这样做？它会在找到一个符合条件的元素后停止搜索。 - Eric Lippert

你说得对，我忘记了“Any()”。Linq是按请求执行的（而不是在初始化时）- 我错过了它。 - RredCat

没错！当别人已经为你编写了循环时，为什么还要自己写呢！ - Suncat2000

Answer 3

最好的方法是将第二个循环拆分成一个函数，代码如下：

public void DoubleLoop()
{
    for(int i = 0; i < width; i++)
    {
        for(int j = 0; j < height; j++)
        {
            if(whatever[i][j]) break; // let's make this a "double" break
        }
    }
}

去往。

public bool CheckWhatever(int whateverIndex)
{
    for(int j = 0; j < height; j++)
    {
        if(whatever[whateverIndex][j]) return false;
    }

    return true;
}

public void DoubleLoop()
{
    for(int i = 0; i < width; i++)
    {
        if(!CheckWhatever(i)) break;
    }
}

当然，你可以使用 LINQ 或者其他方法简化这段代码（你也可以将 CheckWhatever 放在循环条件中）。这只是一个详细的原理演示。

- mqp

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获取示例添加的接受标志。感谢所有回复的人。 - Matthew Vines

这与我的答案略有不同，我的答案是您可以将两个循环合并到一个函数中，而这里有两个函数，每个函数只包含一个循环。 - JB King

我认为最简单的解决方案是Eric的LINQ方案。然而，假设我们使用的是.NET 2而没有LINQ，我会认为将OP原始示例代码整个移动到另一个方法中，并使用“return”来跳出循环要比将循环分成两个方法更清晰，因为这两个方法最终会使意图变得难以理解。 - Damian Powell

这怎么比goto好了？简直是噩梦。 - Thorham

Answer 4

我会将循环封装成一个函数，并让函数返回值作为退出循环的方式来解决问题。

- JB King

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你比我快几秒钟，但我写了一个好的例子，所以我的留下来了！ - mqp

为什么要踩他的票？他只是在说mquander建议的话，只是没有给出代码示例。 - Matthew Vines

这种方法并不总是完全可行，特别是如果您在循环中对单元格进行了复杂的评估，并且这些评估取决于方法中的其他因素。 - Paul Sonier

我觉得让提问者自己编写代码是一项练习。 :) - JB King

@McWafflestix，这种方法要好得多。如果你的代码越来越混乱，那就说明你做错了什么。可读性强的干净代码通常会有较少的缺陷，因为它更容易测试，也更容易发现错误。 - Wedge

Answer 5

        foreach (DataGridViewRow row in grid.Rows)
        {
            foreach (DataGridViewCell cell in row.Cells)
            {
                if (cell.Value == myValue)
                {
                    goto EndOfLoop;
                    //Do Something useful
                    //break out of both foreach loops.
                }
            }

        }
        EndOfLoop: ;

那样做是可行的，但我建议使用布尔标志。

编辑： 只是想再添加一些警告; 通常认为使用goto是不好的实践，因为它们很快会导致意大利面式代码，几乎无法维护。 话虽如此，它被包含在C#语言中，并且可供使用，因此显然有人认为它具有有效的用途。 知道该功能存在并谨慎使用。

- Timothy Carter

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尽管我自己从不使用goto，但我也在想同样的问题... PeterAllenWebb的答案基本相同，却获得了2个赞同。这个答案实际上更好（提供了一个使用示例）。奇怪。 - Mark Carpenter

使用过多的布尔标志可能导致代码难以阅读和维护。还有更多的石头要扔吗？ - Suncat2000

Answer 6

为了完整起见，还有一种错误的方法：

try
{
    foreach(DataGridViewRow row in grid.Rows)
        foreach(DataGridViewCell cell in row.Cells)
            if(cell.Value == myValue)
               throw new FoundItemException(cell);
}
catch (FoundItemException ex)
{
    //Do Something useful with ex.item
}

- Eclipse

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不是错误，只是不太理想，特别是如果你想保持良好的性能。 - Suncat2000

Answer 7

C# 确实有一个goto语句。事实上，MSDN上的示例就使用它来跳出一个双层嵌套循环。

- PeterAllenWebb

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我本打算建议这个方法，直到我想起了 http://xkcd.com/292/。 但是没错，使用goto语句可以解决这个问题。 - Chet

它在MSDN中使用并不意味着这是做事情的最佳方式（就像许多其他示例一样），我仍然持有尽可能避免使用goto的观点，这个问题可以用其他方法解决（主要是将逻辑提取到单独的函数中并返回该函数）。 - zappan

@zappan：当然问题可以用其他方法解决。但使用“goto”是最简洁的方式。 - Suncat2000

Answer 8

最好的方式是不这样做。认真地说，如果你想在嵌套循环中找到第一个出现的东西，然后结束查找，那么你想要做的就是不检查每个元素，而这正是foreach结构明确要做的事情。我建议使用一个常规的for循环，并在循环不变式中设置终止标志。

- Paul Sonier

Answer 9

以下是针对for循环的另一种解决方案：

bool nextStep = true;
for (int x = 0; x < width && nextStep; x++) {
    for (int y = 0; y < height && nextStep; y++) {
        nextStep = IsBreakConditionFalse(x, y);
    }
}

- d3rbastl3r

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不错的解决方案！易读且易懂，适合那些避免使用goto语句的人。 - Suncat2000

Answer 10

你可以编写一个实现IEnumerator<T>的类，然后你的枚举代码将如下所示：

foreach (Foo foo in someClass.Items) {
    foreach (Bar bar in foo.Items) {
        foreach (Baz baz in bar.Items) {
            yield return baz;
        }
    }
}

// and later in client code

MyEnumerator e = new MyEnumerator(someClass);
foreach (Baz baz in e) {
    if (baz == myValue) {
        // do something useful
        break;
    }
 }

- plinth