حلقات while — التكرار طالما تحقق الشرط

المشكلة التي نقوم بحلها

في الفصل السابق تعلّمنا اكتشاف الإدخال غير الصالح — عندما يكتب أحدهم twenty، يستطيع البرنامج أن يقول "هذا ليس رقماً".

لكن ماذا يفعل بعد ذلك؟ يتوقف. وعلى المستخدم أن يشغّل البرنامج كله من جديد. لا يوجد برنامج حقيقي يتصرف هكذا — بل يسأل مرة أخرى، ويستمر في السؤال حتى يحصل على إجابة صالحة.

هذا هو عمل الحلقات (loops): تكرار العمل نفسه ما دام ذلك ضرورياً. اليوم نتعلم while، التي تعمل ما دام شرط ما صحيحاً.

وتنتظرك اليوم تجربة جديدة أيضاً: برنامج لا يتوقف، ونص يتسارع في الطرفية. لا داعي للخوف — ستتعلم كيف توقفه في هذا الفصل نفسه.

في نهاية هذا الفصل ستكون قادراً على

• كتابة حلقة while ومعرفة متى ستتوقف
• فهم سبب حدوث الحلقات اللانهائية، وإيقاف إحداها بـ Ctrl + C
• تجميع مجموع أو عدد داخل حلقة
• استخدام break و continue في المكان الصحيح
• الاستمرار في السؤال حتى يصبح الإدخال صالحاً

المتطلبات السابقة: اتخاذ القرارات — if و elif و else.

أبسط حلقة

count = 3

while count > 0:
    print(count)
    count = count - 1

print("Go")

3
2
1
Go

يبدو الشكل تماماً مثل if — شرط، ونقطتان، وكتلة مُزاحة. هناك فرق واحد، وهو كل شيء: if تفحص الشرط مرة واحدة؛ أما while فتفحصه من جديد في كل مرة تنتهي فيها الكتلة.

ما فعله البرنامج أعلاه:

1. count تساوي 3. الشرط 3 > 0 صحيح → نُفّذت الكتلة، وطُبع 3، وأصبحت count تساوي 2
2. الشرط مرة أخرى: 2 > 0 صحيح → طُبع 2، وأصبحت count تساوي 1
3. الشرط مرة أخرى: 1 > 0 صحيح → طُبع 1، وأصبحت count تساوي 0
4. الشرط مرة أخرى: 0 > 0 خاطئ → انتهت الحلقة وانتقل التنفيذ إلى ما بعدها

كل حلقة while تعمل بشكل صحيح لها ثلاثة أجزاء، وتحتاج إليها كلها:

• قيمة ابتدائية — قبل الحلقة (count = 3)
• شرط — متى تستمر (count > 0)
• تغيير — شيء في الداخل سيجعل الشرط خاطئاً في النهاية (count = count - 1)

الحلقات اللانهائية

من المفيد أن ترى ما يحدث عندما يغيب الجزء الثالث:

count = 3

while count > 0:
    print(count)

هذا يطبع 3 إلى الأبد. count لا تتغير أبداً، لذلك لا يصبح count > 0 خاطئاً أبداً.

طريقة الإيقاف: اضغط Ctrl + C في الطرفية. يتوقف فوراً ويعرض شيئاً كهذا:

Traceback (most recent call last):
  File "D:\python-lab\lesson-10\loop.py", line 4, in <module>
    print(count)
KeyboardInterrupt

سيُظهر سطر File المسار الكامل لملفك، ورقم السطر يعتمد على اللحظة التي ضغطت فيها المفاتيح بالضبط. KeyboardInterrupt تعني أنك أنت من أوقفه. هذا ليس خطأً في كودك، بل قرارك أنت.

الحلقات اللانهائية جزء من التعلّم. كل مبرمج كتب واحدة، وما زال يكتب. لا داعي للخوف — معرفة Ctrl + C تجعلها مجرد إزعاج بسيط. عند كتابة حلقة، اسأل نفسك مرة واحدة فقط: "كيف سيصبح هذا الشرط خاطئاً؟" إذا لم تستطع الإجابة، فلن تتوقف الحلقة.

التجميع

أكثر عمل شائع للحلقة هو تجميع شيء ما — مجموع، أو عدد، أو أكبر قيمة:

total = 0
number = 1

while number <= 5:
    total = total + number
    number = number + 1

print("Sum of 1 to 5:", total)

Sum of 1 to 5: 15

يسمّى total المُجمِّع (accumulator) — الوعاء الذي تجمع فيه. لاحظ أنه يبدأ خارج الحلقة، من 0. لو بدأ داخلها لعاد إلى الصفر في كل دورة، ولم يبقَ في النهاية إلا الرقم الأخير.

break — اخرج الآن

break تنهي الحلقة فوراً، مهما قال الشرط:

number = 1

while number <= 100:
    if number % 7 == 0:
        print("First multiple of 7:", number)
        break
    number = number + 1

First multiple of 7: 7

قال الشرط أن تستمر حتى 100، لكن العمل انتهى لحظة ظهور 7 — فلا معنى للدوران 93 مرة أخرى.

تجعل break نمطاً مفيداً جداً ممكناً — كتابة True مكان الشرط، والخروج من المكان المناسب في الداخل:

while True:
    answer = input("Type 'quit' to exit: ").strip().lower()
    if answer == "quit":
        print("Goodbye")
        break
    print(f"You typed: {answer}")

Type 'quit' to exit: hello
You typed: hello
Type 'quit' to exit: QUIT
Goodbye

while True تعني "استمر إلى الأبد"، لذلك فإن وجود break في الداخل إلزامي — وإلا فهي حلقة لانهائية.

continue — تخطَّ هذه الدورة

continue لا تنهي الحلقة؛ بل تتخطى بقية الكتلة وتنتقل مباشرة إلى الدورة التالية:

number = 0

while number < 10:
    number = number + 1
    if number % 2 == 0:
        continue
    print(number)

1
3
5
7
9

مع كل رقم زوجي نُفّذت continue، فتُخطي print.

في كتابة continue فخ. إذا كان السطر الذي يدفع الشرط إلى الأمام (number = number + 1) يأتي بعد continue، فإن continue ستتخطاه — وتعلق الحلقة هناك إلى الأبد. لهذا جاء سطر الزيادة أولاً في الكود أعلاه. كلما استخدمت continue، تحقق من هذا الترتيب.

أخيراً: السؤال حتى يصبح الإدخال صالحاً

هذا ما كنا ننتظره منذ فصلين:

while True:
    raw = input("Your age: ").strip()
    if raw.isdigit():
        age = int(raw)
        break
    print("Please type a whole number, digits only.")

print(f"Thank you. Age recorded as {age}.")

Your age: twenty
Please type a whole number, digits only.
Your age: 22.5
Please type a whole number, digits only.
Your age: 22
Thank you. Age recorded as 22.

هذا هو النمط الذي ستستخدمه طوال حياتك العملية: حلقة لا نهائية، وتحقق في الداخل، و break عندما يكون الإدخال سليماً، ورسالة ثم دورة جديدة عندما لا يكون كذلك. لم يعد البرنامج ينهار عند الإدخال الخاطئ، ولا يضطر المستخدم إلى البدء من جديد.

مثال كامل

shopping.py:

# Keep taking item prices until the user is done, then summarise
total = 0.0
item_count = 0

print("Enter item prices. Type 'done' to finish.")

while True:
    entry = input("Price: ").strip().lower()

    if entry == "done":
        break

    if entry == "":
        print("  Nothing typed — try again.")
        continue

    # Accept only digits and at most one decimal point
    if entry.replace(".", "", 1).isdigit():
        price = float(entry)
        total = total + price
        item_count = item_count + 1
        print(f"  Added {price:.2f}. Running total {total:.2f}")
    else:
        print(f"  '{entry}' is not a price. Try again.")

print()
if item_count == 0:
    print("No items were entered.")
else:
    average = total / item_count
    print(f"Items   : {item_count}")
    print(f"Total   : {total:.2f}")
    print(f"Average : {average:.2f}")

Enter item prices. Type 'done' to finish.
Price: 120
  Added 120.00. Running total 120.00
Price: abc
  'abc' is not a price. Try again.
Price: 85.5
  Added 85.50. Running total 205.50
Price: done

Items   : 2
Total   : 205.50
Average : 102.75

ثلاثة أشياء تعمل معاً هنا، وكلها من مادة اليوم:

• break — الخروج من الحلقة عندما يكتب المستخدم done
• continue — تخطي البقية والسؤال من جديد عند سطر فارغ
• المُجمِّعات — total و item_count يبدآن كلاهما خارج الحلقة ويزدادان داخلها

فكّر لماذا نحتاج إلى if item_count == 0 في النهاية. إذا كتب أحدهم done فوراً دون إدخال أي شيء، تكون item_count تساوي 0، وكانت total / item_count ستكسر البرنامج بـ ZeroDivisionError. قبل استخدام أي شيء جمّعته الحلقة، اطرح السؤال في كل مرة: "هل جُمّع أي شيء أصلاً؟"

حالات الخطأ الشائعة وحلولها

البرنامج لا يتوقف، والنص يتسارع اضغط Ctrl + C. ثم تأكد أن جسم الحلقة يحتوي على السطر الذي يدفع الشرط إلى الأمام، وأنه لا يقع بعد continue.

الحلقة لم تُنفَّذ أبداً كان الشرط خاطئاً من البداية. قارن القيمة الابتدائية بالشرط — while count > 0 مع البدء من count = 0 لن تدخل أبداً.

تُنفَّذ مرة زائدة أو مرة ناقصة حدث خلط بين < و <=. بدءاً من n = 1، تُنفَّذ while n < 5 أربع مرات (عندما تكون n تساوي 1 و 2 و 3 و 4)، و while n <= 5 خمس مرات. غيّر القيمة الابتدائية ويتغير العدد أيضاً — بدءاً من n = 0، تُنفَّذ while n < 5 خمس مرات. لذلك افحص القيمة الابتدائية والشرط معاً دائماً.

IndentationError: expected an indented block after 'while' statement السطر الذي بعد while غير مُزاح.

NameError بعد الحلقة — المتغير غير معروف أُنشئ المتغير داخل الحلقة فقط، وإذا لم تُنفَّذ الحلقة أبداً فإنه لم يُنشأ أصلاً. أعطِ كل متغير تحتاجه بعد الحلقة قيمة ابتدائية قبلها.

المجموع خاطئ في نهاية الحلقة تحقق مما إذا كان المُجمِّع يُهيَّأ داخل الحلقة. يجب أن يكون سطر total = 0 خارجها.

دورك الآن

اكتب لعبة تخمين أرقام، guess.py:

1. حدّد رقماً سرياً في الكود، بين 1 و 100
2. اطلب من المستخدم أن يخمّن، وقل له في كل مرة "أعلى" أو "أقل"
3. عند التخمين الصحيح، هنّئه واخرج من الحلقة
4. اطبع عدد التخمينات التي احتاجها
5. إذا كتب شيئاً ليس رقماً، يجب ألا ينكسر البرنامج — اطبع رسالة واسأل مرة أخرى
6. بعد سبع محاولات تنتهي اللعبة، ويُكشف الرقم السري

الشرط السادس هو الذي سيجعلك تفكر: يمكن لحلقتك الآن أن تنتهي لسببين مختلفين — تخمين صحيح، أو نفاد المحاولات. طريقة ترتيبك لهذين المخرجين هي السؤال الحقيقي في هذا التمرين. وعندما يعمل، اقرأ كودك مرة أخرى واسأل: هل توجد حالة يمكن أن تصل إليها هذه الحلقة فتستمر إلى الأبد؟