Smyčka je druh řídicí struktury v programovacích jazycích na vysoké úrovni , která je navržena tak, aby organizovala opakované provádění sady instrukcí . Cyklus lze také nazvat libovolnou opakovaně prováděnou sekvencí instrukcí, organizovanou jakýmkoli způsobem (například pomocí podmíněného skoku ).
Sekvence instrukcí určených k opakovanému provádění se nazývá tělo smyčky . Jedno provedení těla smyčky se nazývá iterace . Výraz , který určuje, zda bude iterace provedena znovu nebo smyčka skončí, se nazývá výstupní podmínka nebo podmínka ukončení smyčky (nebo podmínka pokračování , podle toho, jak je interpretována její pravdivost - jako znak nutnosti ukončit nebo pokračovat ve smyčce). Proměnná , která ukládá aktuální číslo iterace, se nazývá čítač opakování smyčky nebo jednoduše čítač smyčky . Smyčka nemusí nutně obsahovat čítač, čítač nemusí být jeden - podmínka pro opuštění smyčky může záviset na více proměnných změněných ve smyčce, nebo může být určena vnějšími podmínkami (například náběh určitého čas), ve druhém případě nemusí být počítadlo vůbec potřeba.
Provedení libovolné smyčky zahrnuje počáteční inicializaci proměnných smyčky, kontrolu výstupní podmínky, provedení těla smyčky a aktualizaci proměnné smyčky při každé iteraci. Většina programovacích jazyků navíc poskytuje prostředky pro včasné ovládání smyčky, například příkazy ukončení smyčky, to znamená opuštění smyčky bez ohledu na pravdivost podmínky ukončení (v jazyce C - break) a operátory přeskočení iterace ( v jazyce C - continue).
Někdy programy používají smyčky, jejichž výstup není zajištěn logikou programu. Takové cykly se nazývají nepodmíněné nebo nekonečné. Programovací jazyky pro svou atypickost neposkytují speciální syntaktické prostředky pro vytváření nekonečných smyček, proto jsou takové smyčky vytvářeny pomocí konstrukcí určených k vytváření běžných (nebo podmíněných ) smyček. Aby bylo zajištěno nekonečné opakování, kontrola podmínky v takové smyčce buď chybí (pokud to syntaxe umožňuje, jako např. ve smyčce LOOP ... END LOOPjazyka Ada ), nebo je nahrazena konstantní hodnotou ( while true do ...v Pascalu ). Jazyk C používá smyčku for(;;)s prázdnými sekcemi nebo smyčku while (1).
Smyčka s předběžnou podmínkou je smyčka, která se provádí, když je splněna některá podmínka zadaná před jejím začátkem. Tato podmínka je kontrolována před provedením těla smyčky, takže tělo nemusí být provedeno ani jednou (pokud je podmínka od samého začátku nepravdivá). Ve většině procedurálních programovacích jazyků je implementován příkazem while , a proto je jeho druhým názvem smyčka while. V Pascalu vypadá smyčka s předběžnou podmínkou takto:
while < podmínka > do begin < tělo smyčky > end ;V jazyce C :
while ( < podmínka > ) { < tělo smyčky > }Smyčka s postcondition je smyčka, ve které je podmínka kontrolována po provedení těla smyčky. Z toho vyplývá, že tělo se vždy alespoň jednou provede. V Pascalu je tato smyčka implementována operátorem repeat..until ; v C- do…while.
V Pascalu vypadá smyčka s postcondition takto:
opakujte < tělo smyčky > dokud < podmínka ukončení >V jazyce C:
udělat { < tělo smyčky > } while ( < podmínka pokračování smyčky > )Existují rozdíly ve výkladu podmínky smyčky s postpodmínkou v různých jazycích. V Pascalu a jazycích z něj odvozených je podmínka takového cyklu považována za výstupní podmínku (cyklus končí, když je podmínka pravdivá, v ruské terminologii se takové cykly také nazývají „cyklus do“) a v C a jeho potomci - jako podmínka pokračování (cyklus končí, když je podmínka nepravdivá, takové smyčky se někdy nazývají while smyčka).
Střední výstupní smyčka je nejběžnější formou podmíněné smyčky. Syntakticky je takový cyklus tvořen pomocí tří konstrukcí: začátek cyklu, konec cyklu a příkaz k ukončení cyklu. Počáteční konstrukce označuje bod v programu, ve kterém začíná tělo smyčky, konstrukce konce označuje bod, kde tělo končí. Uvnitř těla musí existovat příkaz pro ukončení smyčky, po jehož provedení smyčka končí a řízení je předáno operátorovi po konstrukci konce smyčky. Přirozeně, aby byla smyčka provedena vícekrát, neměl by být příkaz exit volán bezpodmínečně, ale pouze tehdy, když je splněna podmínka pro ukončení smyčky.
Zásadní rozdíl mezi tímto typem smyčky a těmi, které byly uvažovány výše, je v tom, že část těla smyčky umístěná po začátku smyčky a před příkazem exit se vždy provede (i když podmínka ukončení smyčky je při první iteraci pravdivá). ) a část těla smyčky umístěná za příkazem exit se při poslední iteraci neprovede.
Je snadné vidět, že pomocí střední výstupní smyčky můžete snadno modelovat jak předpodmínkovou smyčku (umístěním příkazu exit na začátek těla smyčky), tak smyčku postcondition (umístěním příkazu exit na konec smyčky tělo).
Některé programovací jazyky obsahují speciální konstrukce pro organizaci smyčky s výstupem ze středu. Takže v jazyce Ada se k tomu používá konstrukce LOOP ... END LOOPa příkaz exit , EXITnebo EXIT WHEN:
LOOP ... Část těla smyčky EXIT WHEN < výstupní podmínka > ; ... Část těla smyčky IF < výstupní podmínka > THEN EXIT ; KONEC ; ... Část těla END LOOP : _Zde uvnitř smyčky může být libovolný počet příkazů pro ukončení obou typů. Samotné příkazy exit se zásadně neliší, většinou se EXIT WHENpoužívají při kontrole pouze výstupní podmínky, ale prostě EXIT při ukončení smyčky v některé z variant složitého podmíněného příkazu.
V jazycích, kde takové konstrukce nejsou k dispozici, lze smyčku s ukončením ze středu modelovat pomocí libovolné podmíněné smyčky a operátoru předčasného ukončení ze smyčky (jako breakv C, ukončení v Turbo Pascalu atd.), nebo bezpodmínečný přechod operátora goto .
Smyčka s čítačem je smyčka, ve které některá proměnná s určitým krokem změní svou hodnotu z dané počáteční hodnoty na konečnou a pro každou hodnotu této proměnné se tělo smyčky jednou provede. Ve většině procedurálních programovacích jazyků je implementován příkazem for, který specifikuje čítač (tzv. "proměnná smyčky"), požadovaný počet průchodů (nebo mezní hodnotu čítače) a případně krok, ve kterém čítač Změny. Například v jazyce Oberon-2 takový cyklus vypadá takto:
FOR v := b TO e BY s DO ... tělo smyčky KONECzde v je čítač, b je počáteční hodnota čítače, e je hraniční hodnota čítače, s je krok).
Otázka na hodnotu proměnné na konci cyklu, ve kterém byla tato proměnná použita jako čítač, je nejednoznačná. Pokud například program Pascal narazí na konstrukci formuláře:
i := 100 ; for i := 0 až 9 do begin ... konec těla smyčky ; k := i ;vyvstává otázka: jaká hodnota bude nakonec přiřazena proměnné k : 9, 10, 100, možná nějaká jiná? Co když cyklus předčasně skončí? Odpovědi závisí na tom, zda se hodnota počítadla po poslední iteraci zvýší a zda překladač tuto hodnotu dodatečně změní. Ještě jedna otázka: co se stane, když je čítači explicitně přiřazena nová hodnota uvnitř smyčky? Různé programovací jazyky řeší tyto problémy různými způsoby. V některých je chování pultu jasně regulováno. V jiných, například ve stejném Pascalu, jazykový standard nedefinuje ani konečnou hodnotu čítače, ani důsledky jeho explicitní změny ve smyčce, ale nedoporučuje explicitně měnit čítač a používat jej na konci. smyčky bez opětovné inicializace. Program Pascal, který toto doporučení ignoruje, může při spuštění na různých systémech a při použití různých překladačů produkovat různé výsledky.
Tento problém je radikálně vyřešen v jazycích Ada a Kotlin : počítadlo je považováno za popsané v hlavičce smyčky a mimo ni prostě neexistuje. I když je název čítače již v programu použit, je jako čítač uvnitř smyčky použita samostatná proměnná. Je zakázáno explicitně přiřazovat jakékoli hodnoty čítači, lze je změnit pouze vnitřním mechanismem operátora smyčky.
Výsledkem je, že stavba na Adě:
i := 100 ; for i in ( 0. . 9 ) loop ... loop body end loop ; k := i ;A v Kotlinu:
val i = 100 ; for ( i v 0. . 9 ){ ... tělo smyčky } val k = i ;navenek podobně jako výše uvedená Pascalova smyčka je interpretována jednoznačně: proměnné k bude přiřazena hodnota 100, protože proměnná i použitá mimo tuto smyčku nemá nic společného s čítačem i , který se vytváří a mění uvnitř smyčky . Taková izolace čítače je pohodlná a bezpečná: nevyžaduje se pro ni žádný samostatný popis a pravděpodobnost náhodných chyb spojených s náhodným zničením proměnných mimo smyčku je minimální. Pokud programátor potřebuje do hotového kódu zahrnout cyklus s čítačem, pak nesmí kontrolovat, zda existuje proměnná s názvem, který si zvolil jako čítač, nepřidávat popis nového čítače do hlavičky odpovídající postup, nesnažte se použít některý z dostupných, ale v tuto chvíli "volných" čítačů. Jednoduše napíše smyčku s počítadlem proměnných, jejíž název se mu hodí a může si být jistý, že nedojde ke kolizi jmen.
Smyčku s čítačem lze vždy zapsat jako podmíněnou smyčku, před jejímž začátkem je čítači přiřazena počáteční hodnota a výstupní podmínkou je, že čítač dosáhne konečné hodnoty; zároveň je do těla smyčky přidán operátor pro změnu čítače o daný krok. Speciální operátory cyklu s čítačem však lze překládat efektivněji, protože formalizovaná forma takového cyklu umožňuje použití speciálních instrukcí procesoru pro organizaci cyklů.
Niklaus Wirth kdysi nazval smyčku s čítačem „marginální“ a tvrdil, že taková konstrukce je nadbytečná a měla by být vyloučena ze syntaxe programovacích jazyků jako nesystémová. V souladu s tímto názorem neexistoval žádný cyklus s čítačem v programovacím jazyce Oberon . V jazyce Oberon-2 , který vytvořili Wirth a Mössenböck při vývoji Oberonu, se však FORv zájmu praktické použitelnosti opět objevila smyčka s čítačem [1] .
V některých jazycích, jako je C a další z něj odvozené, je smyčka for, navzdory syntaktické formě smyčky s čítačem, ve skutečnosti smyčkou s předpokladem. To je v C konstrukce smyčky:
pro ( i = 0 ; i < 10 ; ++ i ) { ... tělo smyčky }ve skutečnosti představuje jinou formu zápisu konstrukce [2] :
i = 0 _ zatímco ( já < 10 ) { ... tělo smyčky ++ i ; }To znamená, že v konstrukci forse nejprve napíše libovolná věta inicializace cyklu, poté podmínka pokračování a nakonec nějaká operace provedená po každém těle cyklu (nemusí to být změna čítače může to být úprava ukazatele nebo nějaká zcela nadbytečná operace). U jazyků tohoto druhu je výše popsaný problém vyřešen velmi jednoduše: proměnná čítače se chová zcela předvídatelně a na konci cyklu si zachovává svou poslední hodnotu.
Další variantou smyčky je smyčka, která specifikuje provedení nějaké operace pro objekty z dané množiny, aniž by bylo výslovně uvedeno pořadí, ve kterém jsou tyto objekty vyjmenovány. Takové cykly se nazývají joint (stejně jako kolekce cykly , cykly zobrazení ) a představují formální prohlášení ve tvaru: "Proveďte operaci X pro všechny prvky obsažené v množině M". Společná smyčka teoreticky žádným způsobem neurčuje, v jakém pořadí bude operace aplikována na prvky množiny, i když konkrétní programovací jazyky samozřejmě mohou specifikovat konkrétní pořadí pro iteraci prvků. Libovolnost umožňuje optimalizovat provádění cyklu organizováním přístupu nikoli v pořadí programátora, ale v nejvýhodnějším pořadí. S možností paralelního provádění více operací je dokonce možné paralelizovat provádění společného cyklu, kdy se stejná operace současně provádí na různých výpočetních modulech pro různé objekty, přičemž program zůstává logicky sekvenční.
Společné smyčky jsou dostupné v některých programovacích jazycích ( C# , Eiffel , Java , JavaScript , Perl , Python , PHP , LISP , Tcl atd.) - umožňují procházet všemi prvky dané kolekce objektů . V definici takové smyčky stačí zadat pouze kolekci objektů a proměnnou, které bude v těle smyčky přiřazena hodnota aktuálně zpracovávaného objektu (nebo odkaz na něj). V různých programovacích jazycích se syntaxe operátorů liší:
C++ :
for ( type & item : set ) //podporováno od C++11 { //použijte položku }C# :
foreach ( zadejte položku v sadě ) { //using item }Delphi :
for item in [ 1 .. 100 ] do begin //Using item (Tento kód byl testován v Delphi 2010) end ;Perl (přísná první až poslední objednávka):
foreach ( @set ) { #use $_ } # or for ( @set ) { #use $_ } # or foreach $item ( @set ) { #use $item }eiffel :
přes nastaveno jako kurzorová smyčka -- použijte kurzor.item endJava :
for ( type item : set ) { //using item } for ( txtProperty v objObject ) { /* použití: objObject [txtProperty] */ }PHP :
foreach ( $arr jako $item ) { /* použijte $item*/ } //nebo foreach ( $arr jako $klíč => $hodnota ) { /* použijte hodnoty indexu $key a $value*/ } //nebo foreach ( $arr as & $item ) { /*use $item by reference*/ }Visual Basic . síť :
Pro každou položku Jako typ V nastavte 'použít položku Další položka foreach ($item in $set) { # operace s $item }nebo
$set | ForEach-Object { # operací s $_ } pro položku v iterator_instance : # použijte položku iterator_instance . každý dělá | položka | # použít konec položkyMnoho programovacích jazyků, které mají ve své syntaxi cyklické konstrukce, má také specifické příkazy, které vám umožňují porušit pořadí operací těchto konstrukcí: příkaz k předčasnému ukončení smyčky a příkaz k přeskočení iterace.
Příkaz předčasného ukončení se používá, když je nutné přerušit provádění smyčky, ve které ještě nebylo dosaženo podmínky ukončení. To se stane například při zjištění chyby při provádění těla smyčky, po které další práce smyčky nemá smysl.
Instrukce předčasného ukončení se obvykle nazývá EXITnebo breaka její účinek je podobný jako u instrukce bezpodmínečné větve ( goto) na instrukci bezprostředně následující po smyčce, ve které se tato instrukce nachází. V jazyce C tedy následující dvě smyčky fungují úplně stejně:
// Použití příkazu break while ( < podmínka > ) { ... operátory if ( < chyba > ) break ; ... operátory } ... pokračování programu // Podobný fragment bez přerušení while ( < podmínka > ) { ... operátory if ( < chyba > ) goto break_label ; ... operátoři } break_label : ... pokračování programuV obou případech, pokud je v těle cyklu splněna podmínka <error>, dojde k přechodu na příkazy označené jako „pokračování programu“. Operátor předčasného ukončení smyčky tedy ve skutečnosti jednoduše maskuje nepodmíněnou větev, nicméně použití break je vhodnější než goto, protože chování break je jasně specifikováno jazykem, potenciálně méně nebezpečné (např. možnost udělat chybu s pozicí nebo názvem štítku). Navíc explicitní předčasný odchod ze smyčky neporušuje principy strukturovaného programování.
Obyčejný příkaz předčasného ukončení ukončuje smyčku, ve které se přímo nachází. V řadě programovacích jazyků je funkčnost tohoto operátoru rozšířena, umožňuje opustit několik vnořených smyček (viz níže). V takových případech je smyčka, která má být ukončena, označena štítkem a štítek je uveden v příkazu předčasného ukončení.
Tento operátor se používá, když je v aktuální iteraci smyčky nutné přeskočit všechny příkazy až do konce těla smyčky. V tomto případě by samotná smyčka neměla být přerušena, podmínky pokračování nebo odchodu by měly být vypočteny obvyklým způsobem.
V jazyce C a jeho potomcích je příkaz iteration skip příkazem continuev konstrukci smyčky. Akce tohoto operátoru je podobná bezpodmínečnému skoku na řádek uvnitř těla smyčky po jeho posledním příkazu. Například kód C, který najde součet prvků pole a součet všech kladných prvků pole, může vypadat takto:
int arr [ ARRSIZE ]; ... // Sečtení odděleně všech a pouze kladných // prvků pole arr pomocí continue. int suma_vse = 0 ; int suma_pos = 0 ; for ( int i = 0 ; i < ARRSIZE ; ++ i ) { součet_vše += arr [ i ]; if ( arr [ i ] <= 0 ) pokračovat ; sum_pos += arr [ i ]; } // Podobný kód c goto int sum_all = 0 ; int suma_pos = 0 ; for ( int i = 0 ; i < ARRSIZE ; ++ i ) { součet_vše += arr [ i ]; if ( arr [ i ] <= 0 ) goto cont_label ; sum_pos += arr [ i ]; cont_label : }Druhý úryvek jasně ukazuje, jak to funguje continue: jednoduše přenese kontrolu nad posledním příkazem těla smyčky a přeskočí provedení příkazu součtu, pokud další prvek pole nesplňuje podmínku. Suma_pos tedy akumuluje součet pouze kladných prvků pole.
Z hlediska strukturálního programování jsou příkazy ukončení smyčky a iterace přeskočení nadbytečné, protože jejich činnost lze snadno modelovat čistě strukturálními prostředky. Navíc podle řady teoretiků programování (zejména Edsgera Dijkstra) samotná skutečnost použití nestrukturálních prostředků v programu, ať už jde o klasický nepodmíněný skok nebo některou z jeho specializovaných forem, jako je break nebo continue, je důkazem nedostatečně vyvinutého algoritmu pro řešení problému.
V praxi je však programový kód často záznamem již existujícího, dříve formulovaného algoritmu, který není účelné přepracovávat z čistě technických důvodů. Pokus nahradit příkaz pro předčasné ukončení v takovém kódu strukturálními konstrukcemi se často ukazuje jako neefektivní nebo těžkopádný. Například fragment kódu výše s příkazem breakby mohl být zapsán takto:
// Předčasný odchod ze smyčky bez přerušení bool flag = false ; // příznak předčasného ukončení while ( < podmínka > && ! příznak ) { ... operátory if ( < chyba > ) { flag = true ; } jinak { ... operátory } } ... pokračování programuJe snadné se ujistit, že fragment bude fungovat podobně jako předchozí, rozdíl je pouze v tom, že místo přímého opuštění smyčky je v místě kontroly chyby nastaven příznak předčasného ukončení, který se kontroluje později v pravidelná podmínka pro pokračování smyčky. Aby však bylo možné zrušit příkaz k předčasnému ukončení, musel být do programu přidán popis příznaku a druhá větev podmíněného operátoru a logika programu byla „rozmazaná“ (rozhodnutí o předčasném ukončení se provádí na jednom místě, a provedeny v jiném). V důsledku toho se program nestal ani jednodušším, ani kratším ani přehlednějším.
U příkazu skip iteration je situace poněkud odlišná. Zpravidla je velmi snadno a přirozeně nahrazen podmíněným operátorem. Například výše uvedený úryvek součtu pole by mohl být zapsán takto:
int arr [ ARRSIZE ]; ... // Sečtení odděleně všech a pouze kladných // prvků pole arr s nahrazením continue int sum_all = 0 ; int suma_pos = 0 ; for ( int i = 0 ; i < ARRSIZE ; ++ i ) { součet_vše += arr [ i ]; if ( arr [ i ] > 0 ) // Podmínka obrácená! { sum_pos += arr [ i ]; } }Jak vidíte, stačilo zaškrtnutou podmínku nahradit opačnou a závěrečnou část těla smyčky umístit do podmíněného příkazu. Je vidět, že se program zkrátil (kvůli odstranění příkazu skip iteration) a zároveň logičtější (z kódu je přímo vidět, že kladné prvky se sčítají).
Navíc použití příkazu iteration skip ve smyčce s podmínkou (while-loop) může také vyvolat nezřejmou chybu: pokud tělo smyčky, jak se často stává, končí příkazy pro změnu proměnné (proměnných) smyčky, pak iterace příkaz skip přeskočí i tyto příkazy, v důsledku čehož (v závislosti na podmínkách, za kterých k přeskočení dojde) může dojít ke smyčce nebo opakování iterace, které neodpovídá algoritmu. Pokud tedy ve výše uvedeném příkladu nahradíme smyčku for pomocí while, dostaneme následující:
int arr [ ARRSIZE ]; ... int suma_vse = 0 ; int suma_pos = 0 ; int i = 0 ; while ( i < ARRSIZE ) // Smyčka vypadá jako předchozí pro ... { součet_vše += arr [ i ]; if ( arr [ i ] <= 0 ) pokračovat ; sum_pos += arr [ i ]; ++ i ; // ... ale tento příkaz bude při pokračování přeskočen // a program se bude opakovat }Přes jejich omezenou užitečnost a možnost je nahradit jinými jazykovými konstrukcemi jsou příkazy přeskočení iterací a zejména brzký odchod ze smyčky v některých případech extrémně užitečné, a proto jsou v moderních programovacích jazycích zachovány.
Je možné uspořádat smyčku uvnitř těla jiné smyčky. Taková smyčka se bude nazývat vnořená smyčka . Vnořená smyčka ve vztahu ke smyčce, v jejímž těle je vnořená, se bude nazývat vnitřní smyčka a naopak smyčka, v jejímž těle je vnořená smyčka, se bude ve vztahu k vnořené smyčkě nazývat externí . Uvnitř vnořené smyčky může být zase vnořena další smyčka, která tvoří další úroveň vnoření a tak dále. Počet úrovní vnoření není zpravidla omezen.
Celkový počet provedení těla vnitřní smyčky nepřesahuje součin počtu iterací vnitřní a všech vnějších smyček. Vezmeme-li například tři smyčky vnořené do sebe, každá s 10 iteracemi, dostaneme 10 provedení těla pro vnější smyčku, 100 pro smyčku druhé úrovně a 1000 pro nejvnitřnější smyčku.
Jedním z problémů spojených s vnořenými smyčkami je organizace předčasného odchodu z nich. Mnoho programovacích jazyků má operátor ukončení smyčky ( breakv C, exitv Turbo Pascalu, lastv Perlu atd.), ale zpravidla poskytuje výstup pouze ze smyčky úrovně, ze které byl volán. Volání z vnořené smyčky ukončí pouze tuto vnitřní smyčku, zatímco vnější smyčka bude pokračovat. Problém se může zdát přitažený za vlasy, ale někdy nastává při programování složitého zpracování dat, kdy algoritmus vyžaduje okamžité přerušení za určitých podmínek, jejichž přítomnost lze zkontrolovat pouze v hluboce vnořené smyčce.
Existuje několik řešení problému opuštění vnořených smyček.
V teorii programování existuje další forma cyklické konstrukce, která se zásadně liší od těch „klasických“, nazývaná Dijkstrův cyklus podle Edsgera Dijkstra , který ji jako první popsal. V klasickém popisu Dijkstra vypadá takový cyklus takto:
dělat P 1 → S 1 , … P n → S n odZde do je značka začátku konstrukce smyčky, od je značka konce konstrukce smyčky, P i je i - tá ochranná podmínka (logický výraz, který může být pravdivý nebo nepravdivý), S i je i -tý střežený příkaz . Smyčka se skládá z jedné nebo více větví ( hlídané výrazy ), z nichž každá je dvojicí hlídací podmínky (nebo zkráceně "stráží") a hlídaného příkazu (je jasné, že ve skutečnosti může být příkaz složitý).
Když se provádí Dijkstrova smyčka, ochranné podmínky se vypočítávají v každé iteraci. Pokud je alespoň jedna z nich pravdivá, provede se odpovídající chráněný příkaz, po kterém začne nová iterace (pokud platí více než jedna podmínka ochrany, provede se pouze jeden chráněný příkaz). Pokud jsou všechny podmínky ochrany nepravdivé, smyčka se ukončí. Je snadné vidět, že Dijkstrova smyčka s jednou podmínkou stráže a jedním povelem stráže je ve skutečnosti běžná smyčka s předběžnou podmínkou (smyčka "while").
Přestože byla smyčka Dijkstra vynalezena již v 70. letech, neexistují žádné speciální konstrukce pro její vytvoření v programovacích jazycích. Jedinou výjimkou byl nedávno vytvořený Oberon-07 , první skutečný programovací jazyk, který explicitně podporoval smyčku s více hlídanými větvemi. Dijkstrův cyklus lze však bez větších potíží modelovat pomocí tradičních konstrukcí strukturovaných programovacích jazyků. Zde je příklad jeho implementace jedním z možných způsobů v jazyce Ada:
smyčka if P1 then S1 ; ... elsif Pn pak Sn ; jinak výstup ; konec if ; konec -smyčka ;Zde P1-Pn jsou podmínky ochrany a S1-Sn jsou odpovídající povely ochrany.
Dijkstrova smyčka je užitečná pro implementaci některých specifických opakujících se výpočtů, které je nepohodlné popisovat pomocí tradičnějších konstrukcí smyčkování. Například tento cyklus přirozeně představuje konečný automat — každá větev odpovídá jednomu stavu automatu, hlídané podmínky jsou sestaveny tak, že v aktuální iteraci je vybrána větev odpovídající aktuálnímu stavu automatu a kód střeženého automatu instrukce zajistí provedení výpočtů v aktuálním stavu a přechodu do dalšího (tedy taková změna proměnných, po které bude při další iteraci platit ochranná podmínka požadované větve).
Je snadné vidět, že Dijkstrova smyčka neobsahuje explicitní podmínku pokračování nebo ukončení, což všichni programátorští teoretici nepovažují za požehnání. Proto byla navržena komplikovaná konstrukce Dijkstrova cyklu, nazvaná „pavoučí cyklus“. Ve stejném zápisu to vypadá takto:
dělat P 1 → S 1 , … P n →S n ven Q1 → T1 , _ … Q n →T n jiný E odZde se za značku outpřidávají dokončovací větve skládající se z výstupních podmínek Q i a dokončovacích příkazů Ti . Navíc byla přidána alternativní větev dokončení elses příkazem E.
Pavoučí smyčka se provádí takto:
Struktura cyklu „pavouka“ umožňuje extrémně přesný popis podmínek pro provedení cyklu. Podle teoretických pozic by větev alternativního dokončení neměla být použita jako jedna z možností pro správné ukončení smyčky (všechny takové volby by měly být formátovány jako odpovídající větve dokončení s explicitní podmínkou), slouží pouze ke sledování situace, kdy, z nějakého důvodu, z nějakého důvodu, cyklus začal běžet abnormálně. To znamená, že příkaz alt může analyzovat pouze příčiny chyby a prezentovat výsledky analýzy.
Ačkoli explicitní podpora na úrovni syntaxe pro tuto smyčku neexistuje v žádném programovacím jazyce, pavoučí smyčku, stejně jako Dijkstrovu smyčku, lze modelovat pomocí tradičních strukturních konstrukcí.