Uso de expresiones for, while y de bucle

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Los programas suelen tener bloques de código que deben repetirse in situ. Podemos usar expresiones de bucle para indicar al programa cómo realizar las repeticiones. Para imprimir todas las entradas de una agenda de teléfonos, podemos usar una expresión de bucle a fin de indicar al programa cómo imprimir desde la primera hasta la última entrada.

Rust ofrece tres expresiones de bucle para hacer que un programa repita un bloque de código:

  • loop: se repite, a menos que se produzca una detención manual.
  • while: se repite mientras una condición permanezca en true.
  • for: se repite para todos los valores de una recopilación.

En esta unidad, echaremos un vistazo a cada una de estas expresiones de bucle.

Que no pare el bucle

La expresión loop crea un bucle infinito. Esta palabra clave nos permite repetir las acciones en el cuerpo de expresiones de forma continua. Las acciones se repiten hasta que realizamos alguna acción directa para detener el bucle.

En el ejemplo siguiente se imprime el texto "We loop forever!" y no se detiene por sí solo. La acción println! lo continua repitiendo.

loop {
    println!("We loop forever!");
}

Cuando usa una expresión loop, la única manera de detener el bucle es si, como programador, interviene directamente. Puede agregar código específico para detener el bucle o escribir una instrucción de teclado, como Ctrl+C, a fin de parar la ejecución del programa.

La manera más común de detener una expresión loop es usando la palabra clave break para establecer un punto de interrupción:

loop {
    // Keep printing, printing, printing...
    println!("We loop forever!");
    // On the other hand, maybe we should stop!
    break;                            
}

Cuando el programa encuentra la palabra clave break, detiene la ejecución de las acciones en el cuerpo de la expresión loop y continúa con la instrucción de código siguiente.

La palabra clave break revela una característica especial de la expresión loop. Con la palabra clave break, puede detener la repetición de las acciones en el cuerpo de expresiones y también devolver un valor en el punto de interrupción.

En el ejemplo siguiente se muestra cómo podemos usar la palabra clave break en una expresión loop para devolver también un valor:

let mut counter = 1;
// stop_loop is set when loop stops
let stop_loop = loop {
    counter *= 2;
    if counter > 100 {
        // Stop loop, return counter value
        break counter;
    }
};
// Loop should break when counter = 128
println!("Break the loop at counter = {}.", stop_loop);

Este es el resultado:

Break the loop at counter = 128.

El cuerpo de nuestra expresión loop realiza estas acciones sucesivas:

  1. Declare la variable stop_loop.
  2. Indique al programa que enlace el valor de la variable al resultado de la expresión loop.
  3. Inicie el bucle. Ejecute las acciones en el cuerpo de la expresión loop:
    Cuerpo del bucle
    1. Incremente el valor de counter para que sea el doble del valor actual.
    2. Compruebe el valor de counter.
    3. Si el valor de counter es mayor que 100:

      Se separa del bucle y se devuelve el valor de counter.

    4. Si el valor de counter no es mayor que 100:

      Repita las acciones en el cuerpo del bucle.

  4. Establezca el valor de stop_loop en el valor de counter, que es el resultado de la expresión loop.

El cuerpo de expresiones loop puede tener más de un punto de interrupción. Cuando la expresión tiene varios puntos de interrupción, cada uno de ellos debe devolver un valor del mismo tipo. Todos los valores deben ser de tipo entero, de cadena, o bool, y así sucesivamente. Cuando un punto de interrupción no devuelve un valor de forma explícita, el programa interpreta el resultado de la expresión como una tupla vacía, ().

Bucle "while"

El bucle while usa una expresión condicional. El bucle se repite siempre que la expresión condicional siga siendo true. Esta palabra clave nos permite ejecutar las acciones en el cuerpo de expresiones hasta que la expresión condicional sea false.

Un bucle while comienza evaluando una expresión condicional booleana. Si la expresión condicional se evalúa como true, se ejecutan las acciones del cuerpo. Una vez completadas las acciones, el control vuelve a la expresión condicional. Cuando la expresión condicional se evalúa como false, se detiene la expresión while.

En el ejemplo siguiente se imprime el texto "We loop a while...". Cada repetición del bucle prueba la condición "el contador es menos de 5". Aunque la condición sigue siendo verdadera, se ejecutan las acciones en el cuerpo de la expresión. Una vez que la condición ya no es true, el bucle while se detiene y el programa continúa con la instrucción de código siguiente.

while counter < 5 {
    println!("We loop a while...");
    counter = counter + 1;
}

Bucle "for" para estos valores

El bucle for usa un iterador para procesar una colección de elementos. El bucle repite las acciones en el cuerpo de expresiones para cada elemento de la colección. Este tipo de repetición de bucle se denomina iteración. Cuando se completan todas las iteraciones, el bucle se detiene.

En Rust, podemos recorrer en iteración cualquier tipo de colección, como una matriz, un vector o un mapa hash. Rust usa un iterador para desplazarse por cada elemento de la colección, del primero al último.

El bucle for usa una variable temporal como iterador. La variable se declara de forma implícita al principio de la expresión de bucle y el valor actual se establece con cada iteración.

En el código siguiente, la colección es la matriz big_birds y el iterador se denomina bird.

let big_birds = ["ostrich", "peacock", "stork"];
for bird in big_birds

Se accede a los elementos de la colección mediante el método iter(). La expresión for enlaza el valor actual del iterador al resultado del método iter(). En el cuerpo de expresiones, podemos trabajar con el valor del iterador.

let big_birds = ["ostrich", "peacock", "stork"];
for bird in big_birds.iter() {
    println!("The {} is a big bird.", bird);
}

Este es el resultado:

The ostrich is a big bird.
The peacock is a big bird.
The stork is a big bird.

Otra manera sencilla de crear un iterador es usar la notación de intervalo a..b. El iterador comienza en el valor a y continúa hasta el b, en incrementos de uno, pero no usa el valor b.

for number in 0..5 {
    println!("{}", number * 2);
}

Este código recorre en iteración los números 0, 1, 2, 3 y 4. Enlaza el valor a la variable number para cada iteración del bucle.

Este es el resultado:

0
2
4
6
8

Puede ejecutar este código y explorar los bucles en esta Área de juegos de Rust.

Comprobación de conocimientos

Responda a las preguntas siguientes para ver lo que ha aprendido. Elija una respuesta para cada pregunta y, después, seleccione Comprobar las respuestas.

1.

¿Qué tipo de iteración funciona mejor para asegurarse de que se procesan todos los datos de una colección?

2.

¿Qué palabra clave hace que finalice una expresión loop?