面试官：有了 for 循环为什么还要 forEach ？

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肉眼品世界公号 2022-07-25 07:45:21

文章标签 数据结构 js java javascript python 文章分类 后端开发

面试官：有了 for 循环为什么还要 forEach ？_python

本质区别
for循环和forEach的语法区别
for循环和forEach的性能区别

js中那么多循环，for for...in for...of forEach，有些循环感觉上是大同小异今天我们讨论下for循环和forEach的差异。我们从几个维度展开讨论：

for循环和forEach的本质区别。
for循环和forEach的语法区别。
for循环和forEach的性能区别。

本质区别

for循环是js提出时就有的循环方法。forEach是ES5提出的，挂载在可迭代对象原型上的方法，例如Array Set Map。forEach是一个迭代器，负责遍历可迭代对象。那么遍历，迭代，可迭代对象 分别是什么呢。

遍历：指的对数据结构的每一个成员进行有规律的且为一次访问的行为。

迭代：迭代是递归的一种特殊形式，是迭代器提供的一种方法，默认情况下是按照一定顺序逐个访问数据结构成员。迭代也是一种遍历行为。

可迭代对象 ：ES6中引入了 iterable 类型，Array Set Map String arguments NodeList 都属于 iterable，他们特点就是都拥有 [Symbol.iterator] 方法，包含他的对象被认为是可迭代的 iterable。

面试官：有了 for 循环为什么还要 forEach ？_javascript_02

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在了解这些后就知道 forEach 其实是一个迭代器，他与 for 循环本质上的区别是 forEach 是负责遍历（Array Set Map）可迭代对象的，而 for 循环是一种循环机制，只是能通过它遍历出数组。

再来聊聊究竟什么是迭代器 ，还记得之前提到的 Generator 生成器，当它被调用时就会生成一个迭代器对象（Iterator Object），它有一个 .next()方法，每次调用返回一个对象{value:value,done:Boolean}，value返回的是 yield 后的返回值，当 yield 结束，done变为 true，通过不断调用并依次的迭代访问内部的值。

迭代器 是一种特殊对象。ES6规范中它的标志是返回对象的 next() 方法，迭代行为判断在 done 之中。在不暴露内部表示的情况下，迭代器实现了遍历。看代码

let arr = [1, 2, 3, 4]  // 可迭代对象
let iterator = arr[Symbol.iterator]()  // 调用 Symbol.iterator 后生成了迭代器对象
console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}  访问迭代器对象的next方法
console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}

我们看到了。只要是可迭代对象，调用内部的 Symbol.iterator 都会提供一个迭代器，并根据迭代器返回的next 方法来访问内部，这也是 for...of 的实现原理。

let arr = [1, 2, 3, 4]
for (const item of arr) {
    console.log(item); // 1 2 3 4 
}

把调用 next 方法返回对象的 value 值并保存在 item 中，直到 value 为 undefined跳出循环，所有可迭代对象可供for...of消费。再来看看其他可迭代对象：

function num(params) {
    console.log(arguments); // Arguments(6) [1, 2, 3, 4, callee: ƒ, Symbol(Symbol.iterator): ƒ]
    let iterator = arguments[Symbol.iterator]()
    console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
    console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
    console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
    console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
    console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}
}
num(1, 2, 3, 4)

let set = new Set('1234')
set.forEach(item => {
    console.log(item); // 1 2 3 4
})
let iterator = set[Symbol.iterator]()
console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}

所以我们也能很直观的看到可迭代对象中的 Symbol.iterator 属性被调用时都能生成迭代器，而 forEach 也是生成一个迭代器，在内部的回调函数中传递出每个元素的值。

（感兴趣的同学可以搜下 forEach 源码， Array Set Map 实例上都挂载着 forEach，但网上的答案大多数是通过 length 判断长度，利用for循环机制实现的。但在 Set Map 上使用会报错，所以我认为是调用的迭代器，不断调用 next，传参到回调函数。由于网上没查到答案也不妄下断言了，有答案的人可以评论区留言）

`for`循环和`forEach`的语法区别

了解了本质区别，在应用过程中，他们到底有什么语法区别呢？

forEach 的参数。
forEach 的中断。
forEach 删除自身元素，index不可被重置。
for 循环可以控制循环起点。

`forEach` 的参数

我们真正了解 forEach 的完整传参内容吗？它大概是这样：

arr.forEach((self,index,arr) =>{},this)

self： 数组当前遍历的元素，默认从左往右依次获取数组元素。

index： 数组当前元素的索引，第一个元素索引为0，依次类推。

arr： 当前遍历的数组。

this： 回调函数中this指向。

let arr = [1, 2, 3, 4];
let person = {
    name: '技术直男星辰'
};
arr.forEach(function (self, index, arr) {
    console.log(`当前元素为${self}索引为${index},属于数组${arr}`);
    console.log(this.name+='真帅');
}, person)

我们可以利用 arr 实现数组去重：

let arr1 = [1, 2, 1, 3, 1];
let arr2 = [];
arr1.forEach(function (self, index, arr) {
    arr.indexOf(self) === index ? arr2.push(self) : null;
});
console.log(arr2);   // [1,2,3]

面试官：有了 for 循环为什么还要 forEach ？_javascript_03

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`forEach` 的中断

在js中有break return continue 对函数进行中断或跳出循环的操作，我们在 for循环中会用到一些中断行为，对于优化数组遍历查找是很好的，但由于forEach属于迭代器，只能按序依次遍历完成，所以不支持上述的中断行为。

let arr = [1, 2, 3, 4],
    i = 0,
    length = arr.length;
for (; i < length; i++) {
    console.log(arr[i]); //1,2
    if (arr[i] === 2) {
        break;
    };
};

arr.forEach((self,index) => {
    console.log(self);
    if (self === 2) {
        break; //报错
    };
});

arr.forEach((self,index) => {
    console.log(self);
    if (self === 2) {
        continue; //报错
    };
});

如果我一定要在 forEach 中跳出循环呢？其实是有办法的，借助try/catch：

try {
    var arr = [1, 2, 3, 4];
    arr.forEach(function (item, index) {
        //跳出条件
        if (item === 3) {
            throw new Error("LoopTerminates");
        }
        //do something
        console.log(item);
    });
} catch (e) {
    if (e.message !== "LoopTerminates") throw e;
};

若遇到 return 并不会报错，但是不会生效

let arr = [1, 2, 3, 4];function find(array, num) {       array.forEach((self, index) => {               if (self === num) {                 return index;              };       });};let index = find(arr, 2);// undefined

`forEach` 删除自身元素，index不可被重置

在 forEach 中我们无法控制 index 的值，它只会无脑的自增直至大于数组的 length 跳出循环。所以也无法删除自身进行index重置，先看一个简单例子：

let arr = [1,2,3,4]
arr.forEach((item, index) => {  
    console.log(item); // 1 2 3 4  
    index++;
});

index不会随着函数体内部对它的增减而发生变化。在实际开发中，遍历数组同时删除某项的操作十分常见，在使用forEach删除时要注意。

`for` 循环可以控制循环起点

如上文提到的 forEach 的循环起点只能为0不能进行人为干预，而for循环不同：

let arr = [1, 2, 3, 4],
    i = 1,
    length = arr.length;

for (; i < length; i++) {
    console.log(arr[i]) // 2 3 4
};

那之前的数组遍历并删除滋生的操作就可以写成

let arr = [1, 2, 1],
    i = 0,
    length = arr.length;

for (; i < length; i++) {
    // 删除数组中所有的1
    if (arr[i] === 1) {
        arr.splice(i, 1);
        //重置i，否则i会跳一位
        i--;
    };
};
console.log(arr); // [2]
//等价于
var arr1 = arr.filter(index => index !== 1);
console.log(arr1) // [2]

`for`循环和`forEach`的性能区别

在性能对比方面我们加入一个 map 迭代器，它与 filter 一样都是生成新数组。我们对比 for forEach map 的性能在浏览器环境中都是什么样的：

性能比较 ：for > forEach > map 在chrome 62 和 Node.js v9.1.0环境下：for 循环比 forEach 快1倍，forEach 比 map 快20%左右。

原因分析 for：for循环没有额外的函数调用栈和上下文，所以它的实现最为简单。forEach：对于forEach来说，它的函数签名中包含了参数和上下文，所以性能会低于 for 循环。map：map 最慢的原因是因为 map 会返回一个新的数组，数组的创建和赋值会导致分配内存空间，因此会带来较大的性能开销。

如果将map嵌套在一个循环中，便会带来更多不必要的内存消耗。当大家使用迭代器遍历一个数组时，如果不需要返回一个新数组却使用 map 是违背设计初衷的。在我前端合作开发时见过很多人只是为了遍历数组而用 map 的：

let data = [];
let data2 = [1,2,3];
data2.map(item=>data.push(item));

写在最后：这是面试遇到的一个问题，当时只知道语法区别。并没有从可迭代对象 ，迭代器，生成器 和性能方面 ，多角度进一步区分两者的异同，也希望能把一个简单的问题从多角度展开细讲，让大家正在搞懂搞透彻。

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