es6javascript的Iterator和for...of循环
1Iterator（遍历器）的概念
JavaScript原有的表示“集合”的数据结构，主要是数组（Array）和对象（Object），ES6又添加了Map和Set。这样就有了四种数据集合，用户还可以组合使用它们，定义自己的数据结构，比如数组的成员是Map，Map的成员是对象。这样就需要一种统一的接口机制，来处理所有不同的数据结构。
遍历器（Iterator）就是这样一种机制。它是一种接口，为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署Iterator接口，就可以完成遍历操作（即依次处理该数据结构的所有成员）。
Iterator的作用有三个：
一是为各种数据结构，提供一个统一的、简便的访问接口。
二是使得数据结构的成员能够按某种次序排列；
三是ES6创造了一种新的遍历命令for...of循环，Iterator接口主要供for...of消费。
Iterator的遍历过程是这样的。
（1）创建一个指针对象，指向当前数据结构的起始位置。也就是说，遍历器对象本质上，就是一个指针对象。
（2）第一次调用指针对象的next方法，可以将指针指向数据结构的第一个成员。
（3）第二次调用指针对象的next方法，指针就指向数据结构的第二个成员。
（4）不断调用指针对象的next方法，直到它指向数据结构的结束位置。
每一次调用next方法，都会返回数据结构的当前成员的信息。具体来说，就是返回一个包含value和done两个属性的对象。其中，value属性是当前成员的值，done属性是一个布尔值，表示遍历是否结束。
下面是一个模拟next方法返回值的例子。
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varit=makeIterator([''a'',''b'']);
it.next()//{value:"a",done:false}
it.next()//{value:"b",done:false}
it.next()//{value:undefined,done:true}
functionmakeIterator(array){
varnextIndex=0;
return{
next:function(){
returnnextIndex
value:array[nextIndex++],
done:false
}:{
value:undefined,
done:true
};
}
};
}
上面代码定义了一个makeIterator函数，它是一个遍历器生成函数，作用就是返回一个遍历器对象。对数组[''a'',''b'']执行这个函数，就会返回该数组的遍历器对象（即指针对象）it。
指针对象的next方法，用来移动指针。开始时，指针指向数组的开始位置。然后，每次调用next方法，指针就会指向数组的下一个成员。第一次调用，指向a；第二次调用，指向b。
next方法返回一个对象，表示当前数据成员的信息。这个对象具有value和done两个属性，value属性返回当前位置的成员，done属性是一个布尔值，表示遍历是否结束，即是否还有必要再一次调用next方法。
总之，调用指针对象的next方法，就可以遍历事先给定的数据结构。
对于遍历器对象来说，done:false和value:undefined属性都是可以省略的，因此上面的makeIterator函数可以简写成下面的形式。
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functionmakeIterator(array){
varnextIndex=0;
return{
next:function(){
returnnextIndex
value:array[nextIndex++]
}:{
done:true
};
}
};
}
由于Iterator只是把接口规格加到数据结构之上，所以，遍历器与它所遍历的那个数据结构，实际上是分开的，完全可以写出没有对应数据结构的遍历器对象，或者说用遍历器对象模拟出数据结构。下面是一个无限运行的遍历器对象的例子。
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varit=idMaker();
it.next().value//''0''
it.next().value//''1''
it.next().value//''2''
//...
functionidMaker(){
varindex=0;
return{
next:function(){
return{
value:index++,
done:false
};
}
};
}
上面的例子中，遍历器生成函数idMaker，返回一个遍历器对象（即指针对象）。但是并没有对应的数据结构，或者说，遍历器对象自己描述了一个数据结构出来。
在ES6中，有些数据结构原生具备Iterator接口（比如数组），即不用任何处理，就可以被for...of循环遍历，有些就不行（比如对象）。原因在于，这些数据结构原生部署了Symbol.iterator属性（详见下文），另外一些数据结构没有。凡是部署了Symbol.iterator属性的数据结构，就称为部署了遍历器接口。调用这个接口，就会返回一个遍历器对象。
如果使用TypeScript的写法，遍历器接口（Iterable）、指针对象（Iterator）和next方法返回值的规格可以描述如下。
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interfaceIterable{
[Symbol.iterator]():Iterator,
}
interfaceIterator{
next(value?:any):IterationResult,
}
interfaceIterationResult{
value:any,
done:boolean,
}
2数据结构的默认Iterator接口
Iterator接口的目的，就是为所有数据结构，提供了一种统一的访问机制，即for...of循环（详见下文）。当使用for...of循环遍历某种数据结构时，该循环会自动去寻找Iterator接口。
ES6规定，默认的Iterator接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性，或者说，一个数据结构只要具有Symbol.iterator属性，就可以认为是“可遍历的”（iterable）。调用Symbol.iterator方法，就会得到当前数据结构默认的遍历器生成函数。Symbol.iterator本身是一个表达式，返回Symbol对象的iterator属性，这是一个预定义好的、类型为Symbol的特殊值，所以要放在方括号内（请参考Symbol一章）。
在ES6中，有三类数据结构原生具备Iterator接口：数组、某些类似数组的对象、Set和Map结构。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letarr=[''a'',''b'',''c''];
letiter=arr[Symbol.iterator]();
iter.next()//{value:''a'',done:false}
iter.next()//{value:''b'',done:false}
iter.next()//{value:''c'',done:false}
iter.next()//{value:undefined,done:true}
上面代码中，变量arr是一个数组，原生就具有遍历器接口，部署在arr的Symbol.iterator属性上面。所以，调用这个属性，就得到遍历器对象。
上面提到，原生就部署Iterator接口的数据结构有三类，对于这三类数据结构，不用自己写遍历器生成函数，for...of循环会自动遍历它们。除此之外，其他数据结构（主要是对象）的Iterator接口，都需要自己在Symbol.iterator属性上面部署，这样才会被for...of循环遍历。
对象（Object）之所以没有默认部署Iterator接口，是因为对象的哪个属性先遍历，哪个属性后遍历是不确定的，需要开发者手动指定。本质上，遍历器是一种线性处理，对于任何非线性的数据结构，部署遍历器接口，就等于部署一种线性转换。不过，严格地说，对象部署遍历器接口并不是很必要，因为这时对象实际上被当作Map结构使用，ES5没有Map结构，而ES6原生提供了。
一个对象如果要有可被for...of循环调用的Iterator接口，就必须在Symbol.iterator的属性上部署遍历器生成方法（原型链上的对象具有该方法也可）。
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classRangeIterator{
constructor(start,stop){
this.value=start;
this.stop=stop;
}
[Symbol.iterator](){
returnthis;
}
next(){
varvalue=this.value;
if(value
this.value++;
return{
done:false,
value:value
};
}else{
return{
done:true,
value:undefined
};
}
}
}
functionrange(start,stop){
returnnewRangeIterator(start,stop);
}
for(varvalueofrange(0,3)){
console.log(value);
}
上面代码是一个类部署Iterator接口的写法。Symbol.iterator属性对应一个函数，执行后返回当前对象的遍历器对象。
下面是通过遍历器实现指针结构的例子。
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functionObj(value){
this.value=value;
this.next=null;
}
Obj.prototype[Symbol.iterator]=function(){
variterator={
next:next
};
varcurrent=this;
functionnext(){
if(current){
varvalue=current.value;
current=current.next;
return{
done:false,
value:value
};
}else{
return{
done:true
};
}
}
returniterator;
}
varone=newObj(1);
vartwo=newObj(2);
varthree=newObj(3);
one.next=two;
two.next=three;
for(variofone){
console.log(i);
}
//1
//2
//2
//3
上面代码首先在构造函数的原型链上部署Symbol.iterator方法，调用该方法会返回遍历器对象iterator，调用该对象的next方法，在返回一个值的同时，自动将内部指针移到下一个实例。
下面是另一个为对象添加Iterator接口的例子。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
下面是另一个为对象添加Iterator接口的例子。
letobj={
data:[''hello'',''world''],
[Symbol.iterator](){
constself=this;
letindex=0;
return{
next(){
if(index
return{
value:self.data[index++],
done:false
};
}else{
return{
value:undefined,
done:true
};
}
}
};
}
};
对于类似数组的对象（存在数值键名和length属性），部署Iterator接口，有一个简便方法，就是Symbol.iterator方法直接引用数组的Iterator接口。
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NodeList.prototype[Symbol.iterator]=Array.prototype[Symbol.iterator];
//或者
NodeList.prototype[Symbol.iterator]=[][Symbol.iterator];
[...document.querySelectorAll(''div'')]//可以执行了
下面是类似数组的对象调用数组的Symbol.iterator方法的例子。
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letiterable={
0:''a'',
1:''b'',
2:''c'',
length:3,
[Symbol.iterator]:Array.prototype[Symbol.iterator]
};
for(letitemofiterable){
console.log(item);//''a'',''b'',''c''
}
注意，普通对象部署数组的Symbol.iterator方法，并无效果。
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letiterable={
a:''a'',
b:''b'',
c:''c'',
length:3,
[Symbol.iterator]:Array.prototype[Symbol.iterator]
};
for(letitemofiterable){
console.log(item);//undefined,undefined,undefined
}
如果Symbol.iterator方法对应的不是遍历器生成函数（即会返回一个遍历器对象），解释引擎将会报错。
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varobj={};
obj[Symbol.iterator]=()=>1;
[...obj]//TypeError:[]isnotafunction
上面代码中，变量obj的Symbol.iterator方法对应的不是遍历器生成函数，因此报错。
有了遍历器接口，数据结构就可以用for...of循环遍历（详见下文），也可以使用while循环遍历
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var$iterator=ITERABLE[Symbol.iterator]();
var$result=$iterator.next();
while(!$result.done){
varx=$result.value;
//...
$result=$iterator.next();
}
上面代码中，ITERABLE代表某种可遍历的数据结构，$iterator是它的遍历器对象。遍历器对象每次移动指针（next方法），都检查一下返回值的done属性，如果遍历还没结束，就移动遍历器对象的指针到下一步（next方法），不断循环。
3调用Iterator接口的场合
有一些场合会默认调用Iterator接口（即Symbol.iterator方法），除了下文会介绍的for...of循环，还有几个别的场合。
（1）解构赋值对数组和Set结构进行解构赋值时，会默认调用Symbol.iterator方法。
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letset=newSet().add(''a'').add(''b'').add(''c'');
let[x,y]=set;
//x=''a'';y=''b''
let[first,...rest]=set;
//first=''a'';rest=[''b'',''c''];
（2）扩展运算符
扩展运算符（...）也会调用默认的iterator接口。
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//例一
varstr=''hello'';
[...str]//[''h'',''e'',''l'',''l'',''o'']
//例二
letarr=[''b'',''c''];
[''a'',...arr,''d'']
//[''a'',''b'',''c'',''d'']
上面代码的扩展运算符内部就调用Iterator接口。
实际上，这提供了一种简便机制，可以将任何部署了Iterator接口的数据结构，转为数组。也就是说，只要某个数据结构部署了Iterator接口，就可以对它使用扩展运算符，将其转为数组。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letarr=[...iterable];
（3）yield
yield后面跟的是一个可遍历的结构，它会调用该结构的遍历器接口。
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letgenerator=function(){
yield1;
yield[2,3,4];
yield5;
};
variterator=generator();
iterator.next()//{value:1,done:false}
iterator.next()//{value:2,done:false}
iterator.next()//{value:3,done:false}
iterator.next()//{value:4,done:false}
iterator.next()//{value:5,done:false}
iterator.next()//{value:undefined,done:true}
（4）其他场合
由于数组的遍历会调用遍历器接口，所以任何接受数组作为参数的场合，其实都调用了遍历器接口。下面是一些例子。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for...of
Array.from()
Map(),Set(),WeakMap(),WeakSet()（比如newMap([
[''a'',1],
[''b'',2]
])）
Promise.all()
Promise.race()
4字符串的Iterator接口
字符串是一个类似数组的对象，也原生具有Iterator接口。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
varsomeString="hi";
typeofsomeString[Symbol.iterator]
//"function"
variterator=someString[Symbol.iterator]();
iterator.next()//{value:"h",done:false}
iterator.next()//{value:"i",done:false}
iterator.next()//{value:undefined,done:true}
上面代码中，调用Symbol.iterator方法返回一个遍历器对象，在这个遍历器上可以调用next方法，实现对于字符串的遍历。
可以覆盖原生的Symbol.iterator方法，达到修改遍历器行为的目的。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
varstr=newString("hi");
[...str]//["h","i"]
str[Symbol.iterator]=function(){
return{
next:function(){
if(this._first){
this._first=false;
return{
value:"bye",
done:false
};
}else{
return{
done:true
};
}
},
_first:true
};
};
[...str]//["bye"]
str//"hi"
上面代码中，字符串str的Symbol.iterator方法被修改了，所以扩展运算符（...）返回的值变成了bye，而字符串本身还是hi。
5Iterator接口与Generator函数
Symbol.iterator方法的最简单实现，还是使用下一章要介绍的Generator函数。
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varmyIwww.baiyuewang.netterable={};
myIterable[Symbol.iterator]=function(){
yield1;
yield2;
yield3;
};
[...myIterable]//[1,2,3]
//或者采用下面的简洁写法
letobj={
[Symbol.iterator](){
yield''hello'';
yield''world'';
}
};
for(letxofobj){
console.log(x);
}
//hello
//world
上面代码中，Symbol.iterator方法几乎不用部署任何代码，只要用yield命令给出每一步的返回值即可。
6遍历器对象的return()，throw()
遍历器对象除了具有next方法，还可以具有return方法和throw方法。如果你自己写遍历器对象生成函数，那么next方法是必须部署的，return方法和throw方法是否部署是可选的。
return方法的使用场合是，如果for...of循环提前退出（通常是因为出错，或者有break语句或continue语句），就会调用return方法。如果一个对象在完成遍历前，需要清理或释放资源，就可以部署return方法。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
functionreadLinesSync(file){
return{
next(){
if(file.isAtEndOfFile()){
file.close();
return{
done:true
};
}
},
return(){
file.close();
return{
done:true
};
},
};
}
上面代码中，函数readLinesSync接受一个文件对象作为参数，返回一个遍历器对象，其中除了next方法，还部署了return方法。下面，我们让文件的遍历提前返回，这样就会触发执行return方法。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(letlineofreadLinesSync(fileName)){
console.log(x);
break;
}
注意，return方法必须返回一个对象，这是Generator规格决定的。
throw方法主要是配合Generator函数使用，一般的遍历器对象用不到这个方法。请参阅《Generator函数》一章。
7for...of循环
ES6借鉴C++、Java、C#和Python语言，引入了for...of循环，作为遍历所有数据结构的统一的方法。一个数据结构只要部署了Symbol.iterator属性，就被视为具有iterator接口，就可以用for...of循环遍历它的成员。也就是说，for...of循环内部调用的是数据结构的Symbol.iterator方法。
for...of循环可以使用的范围包括数组、Set和Map结构、某些类似数组的对象（比如arguments对象、DOMNodeList对象）、后文的Generator对象，以及字符串。
7.1数组
数组原生具备iterator接口，for...of循环本质上就是调用这个接口产生的遍历器，可以用下面的代码证明。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
constarr=[''red'',''green'',''blue''];
letiterator=arr[Symbol.iterator]();
for(letvofarr){
console.log(v);//redgreenblue
}
for(letvofiterator){
console.log(v);//redgreenblue
}
上面代码的for...of循环的两种写法是等价的。
for...of循环可以代替数组实例的forEach方法。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
constarr=[''red'',''green'',''blue''];
arr.forEach(function(element,index){
console.log(element);//redgreenblue
console.log(index);//012
});
JavaScript原有的for...in循环，只能获得对象的键名，不能直接获取键值。ES6提供for...of循环，允许遍历获得键值。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
vararr=[''a'',''b'',''c'',''d''];
for(letainarr){
console.log(a);//0123
}
for(letaofarr){
console.log(a);//abcd
}
上面代码表明，
for...in循环读取键名，
for...of循环读取键值。如果要通过for...of循环，获取数组的索引，可以借助数组实例的entries方法和keys方法，参见《数组的扩展》章节。
for...of循环调用遍历器接口，数组的遍历器接口只返回具有数字索引的属性。这一点跟for...in循环也不一样。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letarr=[3,5,7];
arr.foo=''hello'';
for(letiinarr){
console.log(i);//"0","1","2","foo"
}
for(letiofarr){
console.log(i);//"3","5","7"
}
上面代码中，
for...of循环不会返回数组arr的foo属性。
7.2Set和Map结构
Set和Map结构也原生具有Iterator接口，可以直接使用for...of循环。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
varengines=newSet(["Gecko","Trident","Webkit","Webkit"]);
for(vareofengines){
console.log(e);
}
//Gecko
//Trident
//Webkit
vares6=newMap();
es6.set("edition",6);
es6.set("committee","TC39");
es6.set("standard","ECMA-262");
for(var[name,value]ofes6){
console.log(name+":"+value);
}
//edition:6
//committee:TC39
//standard:ECMA-262
上面代码演示了如何遍历Set结构和Map结构。值得注意的地方有两个，首先，遍历的顺序是按照各个成员被添加进数据结构的顺序。其次，Set结构遍历时，返回的是一个值，而Map结构遍历时，返回的是一个数组，该数组的两个成员分别为当前Map成员的键名和键值。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letmap=newMap().set(''a'',1).set(''b'',2);
for(letpairofmap){
console.log(pair);
}
//[''a'',1]
//[''b'',2]
for(let[key,value]ofmap){
console.log(key+'':''+value);
}
//a:1
//b:2
7.3计算生成的数据结构
有些数据结构是在现有数据结构的基础上，计算生成的。比如，ES6的数组、Set、Map都部署了以下三个方法，调用后都返回遍历器对象。
entries()返回一个遍历器对象，用来遍历[键名,键值]组成的数组。对于数组，键名就是索引值；对于Set，键名与键值相同。Map结构的iterator接口，默认就是调用entries方法。
keys()返回一个遍历器对象，用来遍历所有的键名。
values()返回一个遍历器对象，用来遍历所有的键值。
这三个方法调用后生成的遍历器对象，所遍历的都是计算生成的数据结构。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letarr=[''a'',''b'',''c''];
for(letpairofarr.entries()){
console.log(pair);
}
//[0,''a'']
//[1,''b'']
//[2,''c'']
7.4类似数组的对象
类似数组的对象包括好几类。下面是for...of循环用于字符串、DOMNodeList对象、arguments对象的例子。
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//字符串
letstr="hello";
for(letsofstr){
console.log(s);//hello
}
//DOMNodeList对象
letparas=document.querySelectorAll("p");
for(letpofparas){
p.classList.add("test");
}
//arguments对象
functionprintArgs(){
for(letxofarguments){
console.log(x);
}
}
printArgs(''a'',''b'');
//''a''
//''b''
对于字符串来说，for...of循环还有一个特点，就是会正确识别32位UTF-16字符。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(letxof''a\uD83D\uDC0A''){
console.log(x);
}
//''a''
//''\uD83D\uDC0A''
并不是所有类似数组的对象都具有iterator接口，一个简便的解决方法，就是使用Array.from方法将其转为数组。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
letarrayLike={
length:2,
0:''a'',
1:''b''
};
//报错
for(letxofarrayLike){
console.log(x);
}
//正确
for(letxofArray.from(arrayLike)){
console.log(x);
}
7.5对象
对于普通的对象，for...of结构不能直接使用，会报错，必须部署了iterator接口后才能使用。但是，这样情况下，
for...in循环依然可以用来遍历键名。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
vares6={
edition:6,
committee:"TC39",
standard:"ECMA-262"
};
for(eines6){
console.log(e);
}
//edition
//committee
//standard
for(eofes6){
console.log(e);
}
//TypeError:es6isnotiterable
上面代码表示，对于普通的对象，for...in循环可以遍历键名，for...of循环会报错。
一种解决方法是，使用Object.keys方法将对象的键名生成一个数组，然后遍历这个数组。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(varkeyofObject.keys(someObject)){
console.log(key+":"+someObject[key]);
}
在对象上部署iterator接口的代码，参见本章前面部分。一个方便的方法是将数组的Symbol.iterator属性，直接赋值给其他对象的Symbol.iterator属性。比如，想要让for...of环遍历jQuery对象，只要加上下面这一行就可以了。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
jQuery.prototype[Symbol.iterator]=Array.prototype[Symbol.iterator];
另一个方法是使用Generator函数将对象重新包装一下。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
functionentries(obj){
for(letkeyofObject.keys(obj)){
yield[key,obj[key]];
}
}
for(let[key,value]ofentries(obj)){
console.log(key,"->",value);
}
//a->1
//b->2
//c->3
7.6与其他遍历语法的比较
以数组为例，JavaScript提供多种遍历语法。最原始的写法就是for循环。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(varindex=0;index
console.log(myArray[index]);
}
这种写法比较麻烦，因此数组提供内置的forEach方法。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
myArray.forEach(function(value){
console.log(value);
});
这种写法的问题在于，无法中途跳出forEach循环，break命令或return命令都不能奏效。
for...in循环可以遍历数组的键名。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(varindexinmyArray){
console.log(myArray[index]);
}
for...in循环有几个缺点。
数组的键名是数字，但是for...in循环是以字符串作为键名“0”、“1”、“2”等等。
for...in循环不仅遍历数字键名，还会遍历手动添加的其他键，甚至包括原型链上的键。
某些情况下，for...in循环会以任意顺序遍历键名。
总之，for...in循环主要是为遍历对象而设计的，不适用于遍历数组。
for...of循环相比上面几种做法，有一些显著的优点。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(letvalueofmyArray){
console.log(value);
}
有着同for...in一样的简洁语法，但是没有for...in那些缺点。
不同用于forEach方法，它可以与break、continue和return配合使用。
提供了遍历所有数据结构的统一操作接口。
下面是一个使用break语句，跳出for...of循环的例子。
[javascript]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
for(varnoffibonacci){
if(n>1000)break;
console.log(n);
}
上面的例子，会输出斐波纳契数列小于等于1000的项。如果当前项大于1000，就会使用break语句跳出for...of循环。
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