Lekce 11 - Cykly for a while v PHP

V minulé lekci, Skládání stránek v PHP, jsme se naučili, jak nejen do index.php vkládat obsah nějakého souboru nebo skriptu.

Dnes si v PHP tutoriálu vysvětlíme cykly, které budeme v budoucnu používat zejména pro práci s daty z databáze.

Cyklus

Jak již slovo cyklus napoví, něco se bude opakovat. Když chceme v programu něco udělat 100x, jistě nebudeme psát pod sebe 100x ten samý kód, ale vložíme ho do cyklu. Cyklů máme několik druhů, vysvětlíme si, kdy který použít. Samozřejmě si ukážeme praktické příklady.

Cyklus for

Tento cyklus má stanovený pevný počet opakování a hlavně obsahuje tzv. řídící proměnnou (celočíselnou), ve které se postupně během běhu cyklu mění hodnoty. Syntaxe (zápis) cyklu for je následující:

for (promenna; podminka; prikaz)

• promenna je řídící proměnná cyklu, které nastavíme počáteční hodnotu (nejčastěji 0, již víme, že v programování vše začíná od nuly, nikoli od jedničky). Např. tedy $i = 0. Bývá zvykem používat název i, jako index.
• podminka je podmínka vykonání dalšího kroku cyklu. Jakmile nebude platit, cyklus se ukončí. Podmínka může být např. ($i < 10).
• prikaz nám říká, co se má v každém kroku s řídící proměnnou stát. Tedy zda se má zvýšit nebo snížit. K tomu využijeme speciálních příkazů ++ a --, ty samozřejmě můžete používat i úplně běžně mimo cyklus, slouží ke zvýšení nebo snížení proměnné o 1.

Pojďme si udělat jednoduchý příklad, většina z nás jistě zná Sheldona z The Big Bang Theory. Pro ty co ne, budeme simulovat situaci, kdy klepe na dveře své sousedky. Vždy 3x zaklepe a poté zavolá: "Penny!". Náš kód by bez cyklů vypadal takto:

{PHP}
echo('Knock<br />');
echo('Knock<br />');
echo('Knock<br />');
echo('Penny!');
{/PHP}

My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:

{PHP}
for ($i=0; $i < 3; $i++) {
    echo('Knock<br />');
}
echo('Penny!');
{/PHP}

Výsledek:

Cyklus proběhne 3x, zpočátku je v proměnné $i nula, cyklus vypíše "Knock" a zvýší proměnnou $i o jedna. Poté běží stejně s jedničkou a dvojkou. Jakmile je v proměnné $i trojka, již nesouhlasí podmínka $i < 3 a cyklus končí. O vynechávání složených závorek platí to samé, co u podmínek. V tomto případě tam nemusí být, protože cyklus spouští pouze jediný příkaz. Nyní můžeme místo trojky napsat do deklarace cyklu desítku. Příkaz se spustí 10x aniž bychom psali něco navíc. Určitě vidíte, že cykly jsou mocným nástrojem.

Zkusme si nyní využít toho, že se nám proměnná inkrementuje. Vypišme si čísla od jedné do deseti:

{PHP}
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo($i . ' ');
{/PHP}

Vidíme, že řídící proměnná má opravdu v každé iteraci (průběhu) jinou hodnotu. Všimněte si, že v cyklu tentokrát nezačínáme na nule, ale můžeme nastavit počáteční hodnotu na 1 a koncovou na 10. V programování je ovšem zvykem začínat od nuly, protože se od nuly indexují pole.

Nyní si vypíšeme malou násobilku (násobky čísel 1 až 10, vždy do deseti). Stačí nám udělat cyklus od 1 do 10 a kontrolní proměnnou vždy násobit daným číslem. Mohlo by to vypadat asi takto:

{PHP}
echo('<h1>Malá násobilka pomocí cyklu</h1>');
echo('<table border="1"><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . $i . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 2) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 3) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 4) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 5) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 6) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 7) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 8) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 9) . '</td>');
echo('</tr><tr>');
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    echo('<td>' . ($i * 10) . '</td>');
echo('</tr></table>');
{/PHP}

Výstup:

Program funguje hezky, ale pořád jsme toho dost napsali. Pokud vás napadlo, že v podstatě děláme 10x to samé a pouze zvyšujeme číslo, kterým násobíme, máte pravdu. Nic nám nebrání vložit 2 cykly do sebe:

{PHP}
echo('<h1>Malá násobilka pomocí cyklu</h1>');
echo('<table border="1">');
for ($j = 1; $j <= 10; $j++) {
    echo('<tr>');
    for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
        echo('<td>' . ($i * $j) . '</td>');
    echo('</tr>');
}
echo('</table>');
{/PHP}

Poměrně zásadní rozdíl, že? Pochopitelně nemůžeme použít u obou cyklů $i, protože jsou vložené do sebe. Proměnná $j nabývá ve vnějším cyklu hodnoty 1 až 10. V každé iteraci (rozumějte průběhu) cyklu je poté spuštěn další cyklus s proměnnou $i. Ten je nám již známý, vypíše násobky, v tomto případě násobíme proměnnou $j. Po každém běhu vnitřního cyklu je také třeba otevřít a ukončit nový řádek.

Udělejme si ještě jeden program, na kterém si ukážeme práci s vnější proměnnou. Aplikace bude umět spočítat libovolnou mocninu libovolného čísla:

{PHP}
$a = 2; // základ mocniny
$n = 3; // exponent

$vysledek = $a;
for ($i = 0; $i < ($n - 1); $i++)
    $vysledek = $vysledek * $a;

echo("Výsledek: $vysledek");
{/PHP}

Asi všichni tušíme, jak funguje mocnina. Pro jistotu připomenu, že například 2³ = 2 * 2 * 2. Tedy aⁿ spočítáme tak, že n-1 krát vynásobíme číslo $a číslem $a. Výsledek si samozřejmě musíme ukládat do proměnné. Zpočátku bude mít hodnotu $a a postupně se bude v cyklu pronásobovat. Pokud jste to nestihli, máme tu samozřejmě lekci s algoritmem výpočtu libovolné mocniny. Vidíme, že naše proměnná $vysledek je v těle cyklu normálně přístupná:

K výpočtu mocniny slouží v PHP funkce pow(), v našem případě bychom ji volali jako pow(2, 3). Tím, že jsme si ji vytvořili sami jsme si však ukázali, k čemu se cyklus for využívá. Zapamatujme si, že je počet opakování pevně daný. Do proměnné cyklu bychom neměli nijak zasahovat ani dosazovat, program by se mohl tzv. zacyklit, zkusme si ještě poslední, odstrašující příklad:

// tento kód je špatně
for ($i = 1; $i <= 10; $i++)
    $i = 1;

Au, vidíme, že program se zasekl. Cyklus stále inkrementuje proměnnou $i, ale ta se vždy sníží na hodnotu 1. Nikdy tedy nedosáhne hodnoty > 10, cyklus nikdy neskončí. Skript bude po několika vteřinách zastaven, jelikož překročil časový limit, nastavený v konfiguračním souboru php.ini (limit je často 30 sekund).

while cyklus

Cyklus while funguje jinak, jednoduše opakuje příkazy v bloku dokud platí podmínka. Syntaxe cyklu je následující:

while (podminka) {
    // příkazy
}

Pokud vás napadá, že lze přes cyklus while udělat i cyklus for, máte pravdu Cyklus for je vlastně speciální případ while cyklu. Cyklus while se ale používá na trochu jiné věci, často máme v jeho podmínce např. funkci vracející logickou hodnotu true/false. Původní příklad z cyklu for bychom udělali následovně pomocí cyklu while:

{PHP}
$i = 1;
while ($i <= 10) {
    echo($i . ' ');
    $i++;
}
{/PHP}

To ale není ideální použití cyklus while. Cyklus while se používá zejména v případech, kdy čteme ze souborů a nevíme, kdy narazíme na poslední řádek. To si ale ukážeme až později. Dnešní kód je ke stažení níže.

V následujícím cvičení, Řešené úlohy k 7.-11. lekci PHP, si procvičíme nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.

Měl jsi s čímkoli problém? Stáhni si vzorovou aplikaci níže a porovnej ji se svým projektem, chybu tak snadno najdeš.