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# Iterator和for...of循环
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## Iterator（遍历器）
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### 语法
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遍历器（Iterator）是一种接口规格，任何对象只要部署这个接口，就可以完成遍历操作。它的作用有两个，一是为各种数据结构，提供一个统一的、简便的接口，二是使得对象的属性能够按某种次序排列。在ES6中，遍历操作特指for...of循环，即Iterator接口主要供for...of循环使用。
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遍历器提供了一个指针，指向当前对象的某个属性，使用next方法，就可以将指针移动到下一个属性。next方法返回一个包含value和done两个属性的对象。其中，value属性是当前遍历位置的值，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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```javascript
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function makeIterator(array){
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var nextIndex = 0;
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return {
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next: function(){
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return nextIndex < array.length ?
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{value: array[nextIndex++], done: false} :
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{value: undefined, done: true};
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}
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}
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}
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var it = makeIterator(['a', 'b']);
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it.next() // { value: "a", done: false }
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it.next() // { value: "b", done: false }
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it.next() // { value: undefined, done: true }
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```
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上面代码定义了一个makeIterator函数，它的作用是返回一个遍历器对象，用来遍历参数数组。next方法依次遍历数组的每个成员，请特别注意，next返回值的构造。
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下面是一个无限运行的遍历器例子。
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```javascript
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function idMaker(){
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var index = 0;
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return {
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next: function(){
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return {value: index++, done: false};
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}
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}
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}
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var it = idMaker();
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it.next().value // '0'
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it.next().value // '1'
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it.next().value // '2'
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// ...
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```
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上面的例子，说明了next方法返回值的结构：value和done两个属性。
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### Iterator接口的部署
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具有Iterator接口的对象，都能被for...of循环遍历（见后文的介绍）。所谓Iterator接口，就是指它会返回一个遍历器对象，该对象具备next方法，每次调用该方法，会依次返回一个具有上节提到的value和done两个属性的新对象，指向原对象的一个成员。
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在ES6中，有三类数据结构原生具备Iterator接口：数组、类似数组的对象、Set和Map结构。除此之外，其他数据结构（主要是对象）的Iterator接口都需要自己部署。其他对象需要手动部署Iterator接口，让其返回一个遍历器。
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一个对象如果要有Iterator接口，必须部署一个@@iterator方法（原型链上的对象具有该方法也可），该方法部署在一个键名为`Symbol.iterator`的属性上，对应的键值是一个函数，该函数返回一个遍历器对象。
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```javascript
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class MySpecialTree {
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// ...
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[Symbol.iterator]() {
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// ...
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return theIterator;
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}
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}
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```
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上面代码是一个类部署Iterator接口的写法。`Symbol.iterator`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一节）。这里要注意，@@iterator的键名是`Symbol.iterator`，键值是一个方法（函数），该方法执行后，返回一个当前对象的遍历器。
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下面是一个例子。
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```javascript
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function O(value){
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this.value = value;
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this.next = null;
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}
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O.prototype[Symbol.iterator] = function(){
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var iterator = {
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next: next
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};
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var current = this;
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function next(){
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if (current){
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var value = current.value;
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var done = current == null;
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current = current.next;
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return {
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done: done,
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value: value
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}
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} else {
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return {
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done: true
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}
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}
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}
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return iterator;
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}
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var one = new O(1);
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var two = new O(2);
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var three = new O(3);
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one.next = two;
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two.next = three;
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for (var i of one){
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console.log(i)
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}
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// 1
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// 2
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// 3
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```
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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。
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下面是另一个为对象添加Iterator接口的例子。
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```javascript
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let obj = {
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data: [ 'hello', 'world' ],
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[Symbol.iterator]() {
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const self = this;
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let index = 0;
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return {
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next() {
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if (index < self.data.length) {
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return {
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value: self.data[index++],
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done: false
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};
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} else {
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return { value: undefined, done: true };
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}
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}
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};
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}
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};
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```
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对于类似数组的对象，部署Iterator接口，有一个简便方法，就是`Symbol.iterator`方法直接引用数值的Iterator接口。
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```javascript
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NodeList.prototype[Symbol.iterator] = Array.prototype[Symbol.iterator];
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```
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如果`Symbol.iterator`方法返回的不是遍历器，解释引擎将会报错。
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```javascript
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var obj = {};
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obj[Symbol.iterator] = () => 1;
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[...obj] // TypeError: [] is not a function
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```
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上面代码中，变量obj的@@iterator方法返回的不是遍历器，因此报错。
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### 原生具备iterator接口的数据结构
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《数组的扩展》一章中提到，ES6对数组提供entries()、keys()和values()三个方法，就是返回三个遍历器。
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```javascript
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var arr = [1, 5, 7];
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var arrEntries = arr.entries();
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arrEntries.toString()
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// "[object Array Iterator]"
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arrEntries === arrEntries[Symbol.iterator]()
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// true
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```
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上面代码中，entries方法返回的是一个遍历器（iterator），本质上就是调用了`Symbol.iterator`方法。
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字符串是一个类似数组的对象，因此也原生具有Iterator接口。
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```javascript
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var someString = "hi";
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typeof someString[Symbol.iterator]
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// "function"
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var iterator = someString[Symbol.iterator]();
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iterator.next() // { value: "h", done: false }
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iterator.next() // { value: "i", done: false }
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iterator.next() // { value: undefined, done: true }
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```
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上面代码中，调用`Symbol.iterator`方法返回一个遍历器，在这个遍历器上可以调用next方法，实现对于字符串的遍历。
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可以覆盖原生的`Symbol.iterator`方法，达到修改遍历器行为的目的。
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```javascript
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var str = new String("hi");
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[...str] // ["h", "i"]
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str[Symbol.iterator] = function() {
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return {
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next: function() {
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if (this._first) {
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this._first = false;
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return { value: "bye", done: false };
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} else {
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return { done: true };
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}
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},
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_first: true
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};
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};
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[...str] // ["bye"]
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str // "hi"
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```
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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。
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### Iterator接口与Generator函数
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部署`Symbol.iterator`方法的最简单实现，还是使用下一节要提到的Generator函数。
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```javascript
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var myIterable = {};
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myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
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yield 1;
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yield 2;
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yield 3;
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};
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[...myIterable] // [1, 2, 3]
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// 或者采用下面的简洁写法
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let obj = {
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* [Symbol.iterator]() {
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yield 'hello';
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yield 'world';
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}
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};
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for (let x of obj) {
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console.log(x);
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}
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// hello
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// world
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```
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## for...of循环
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ES6中，一个对象只要部署了@@iterator方法，就被视为具有iterator接口，就可以用for...of循环遍历它的值。也就是说，for...of循环内部调用是原对象的`Symbol.iterator`方法。
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数组原生具备iterator接口。
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```javascript
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const arr = ['red', 'green', 'blue'];
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for(let v of arr) {
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console.log(v); // red green blue
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}
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```
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上面代码说明，for...of循环可以代替数组实例的forEach方法。
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```javascript
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const arr = ['red', 'green', 'blue'];
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arr.forEach(function (element, index) {
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console.log(element); // red green blue
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console.log(index); // 0 1 2
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});
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```
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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。
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```javascript
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var arr = ["a", "b", "c", "d"];
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for (a in arr) {
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console.log(a); // 0 1 2 3
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}
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for (a of arr) {
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console.log(a); // a b c d
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}
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```
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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。
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Set和Map结构也原生具有Iterator接口，可以直接使用for...of循环。
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```javascript
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var engines = Set(["Gecko", "Trident", "Webkit", "Webkit"]);
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for (var e of engines) {
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console.log(e);
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}
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// Gecko
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// Trident
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// Webkit
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var es6 = new Map();
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es6.set("edition", 6);
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es6.set("committee", "TC39");
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es6.set("standard", "ECMA-262");
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for (var [name, value] of es6) {
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console.log(name + ": " + value);
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}
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// edition: 6
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// committee: TC39
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// standard: ECMA-262
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上面代码演示了如何遍历Set结构和Map结构，后者是同时遍历键名和键值。
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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。
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```javascript
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var es6 = {
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edition: 6,
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committee: "TC39",
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||
standard: "ECMA-262"
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};
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for (e in es6) {
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console.log(e);
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}
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// edition
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// committee
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// standard
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for (e of es6) {
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console.log(e);
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}
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// TypeError: es6 is not iterable
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```
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上面代码表示，for...in循环可以遍历键名，for...of循环会报错。
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总结一下，for...of循环可以使用的范围包括数组、类似数组的对象（比如arguments对象、DOM NodeList对象）、Set和Map结构、后文的Generator对象，以及字符串。下面是for...of循环用于字符串和DOM NodeList对象的例子。
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```javascript
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// 字符串的例子
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let str = "hello";
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for (let s of str) {
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console.log(s); // h e l l o
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}
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// DOM NodeList对象的例子
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let paras = document.querySelectorAll("p");
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for (let p of paras) {
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p.classList.add("test");
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}
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