03 | 控制结构:if、for、switch 逻辑语句

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流程控制语句用于控制程序的执行顺序,这样程序就具备了逻辑结构。一般流程控制语句需要和各种条件结合使用,比如用于条件判断的 if,用于选择的 switch,用于循环的 for 等。

if 条件语句

if 语句是条件语句,它根据布尔值的表达式来决定选择哪个分支执行:如果表达式的值为 true,则 if 分支被执行;如果表达式的值为 false,则 else 分支被执行。下面看一个 if 条件语句示例:

func main() {
    i:=10
    if i >10 {
        fmt.Println("i>10")
    } else {
        fmt.Println("i<=10")
    }
}

这是一个非常简单的 if……else 条件语句,当 i>10 为 true 的时候,if 分支被执行,否则就执行 else 分支,运行这段代码,验证打印结果。

关于 if 条件语句的使用有一些规则:

  • if 后面的条件表达式不需要使用 (),这和有些编程语言不一样,也更体现 Go 语言的简洁;
  • 每个条件分支(if 或者 else)中的大括号是必须的,哪怕大括号里只有一行代码(如示例);
  • if 紧跟的大括号 { 不能独占一行,else 前的大括号 } 也不能独占一行,否则会编译不通过;
  • 在 if……else 条件语句中还可以增加多个 else if,增加更多的条件分支。

通过 go run main.go 运行下面的这段代码,会看到输出了 5<i<=10 ,这说明代码中的 else if i>5 && i<=10 成立,该分支被执行。

func main() {
    i:=6
    if i >10 {
        fmt.Println("i>10")
    } else if  i>5 && i<=10 {
        fmt.Println("5<i<=10")
    } else {
        fmt.Println("i<=5")
    }
}

通过修改 i 的初始值,来验证其他分支的执行情况。

还可以增加更多的 else if,以增加更多的条件分支,不过这种方式不被推荐,因为代码可读性差,多个条件分支可以使用 switch 代替,使代码更简洁。

和其他编程语言不同,在 Go 语言的 if 语句中,可以有一个简单的表达式语句,并将该语句和条件语句使用分号 ; 分开。同样是以上的示例,使用这种方式对其改造,如下面代码所示:

func main() {
    if i:=6; i >10 {
        fmt.Println("i>10")
    } else if  i>5 && i<=10 {
        fmt.Println("5<i<=10")
    } else {
        fmt.Println("i<=5")
    }
}

在 if 关键字之后,i>10 条件语句之前,通过分号 ; 分隔被初始化的 i:=6。这个简单语句主要用来在 if 条件判断之前做一些初始化工作,可以发现输出结果是一样的。

通过 if 简单语句声明的变量,只能在整个 if……else if……else 条件语句中使用,比如以上示例中的变量 i。

switch 选择语句

if 条件语句比较适合分支较少的情况,如果有很多分支的话,选择 switch 会更方便,比如以上示例,使用 switch 改造后的代码如下:

switch i:=6;{
case i>10:
    fmt.Println("i>10")
case i>5 && i<=10:
    fmt.Println("5<i<=10")
default:
    fmt.Println("i<=5")
}

switch 语句同样也可以用一个简单的语句来做初始化,同样也是用分号 ; 分隔。每一个 case 就是一个分支,分支条件为 true 该分支才会执行,而且 case 分支后的条件表达式也不用小括号 () 包裹。

在 Go 语言中,switch 的 case 从上到下逐一进行判断,一旦满足条件,立即执行对应的分支并返回,其余分支不再做判断。也就是说 Go 语言的 switch 在默认情况下,case 最后自带 break。这和其他编程语言不一样,比如 C 语言在 case 分支里必须要有明确的 break 才能退出一个 case。Go 语言的这种设计就是为了防止忘记写 break 时,下一个 case 被执行。

那么如果真的有需要,的确需要执行下一个紧跟的 case 怎么办呢?Go 语言也考虑到了,提供了 fallthrough 关键字。现在看个例子,如下面的代码所示:

switch j:=1;j {
case 1:
    fallthrough
case 2:
    fmt.Println("1")
default:
    fmt.Println("没有匹配")
}

以上示例运行会输出 1,如果省略 case 1: 后面的 fallthrough,则不会有任何输出。

不知道是否可以发现,和上一个例子对比,这个例子的 switch 后面是有表达式的,也就是输入了 ;j,而上一个例子的 switch 后只有一个用于初始化的简单语句。

当 switch 之后有表达式时,case 后的值就要和这个表达式的结果类型相同,比如这里的 j 是 int 类型,那么 case 后就只能使用 int 类型,如示例中的 case 1、case 2。如果是其他类型,比如使用 case “a” ,会提示类型不匹配,无法编译通过。

而对于 switch 后省略表达式的情况,整个 switch 结构就和 if……else 条件语句等同了。

switch 后的表达式也没有太多限制,是一个合法的表达式即可,也不用一定要求是常量或者整数。可以像如下代码一样,直接把比较表达式放在 switch 之后:

switch 2>1 {
case true:
    fmt.Println("2>1")
case false:
    fmt.Println("2<=1")
}

可见 Go 语言的 switch 语句非常强大且灵活。

for 循环语句

当需要计算 1 到 100 的数字之和时,如果用代码将一个个数字加起来,会非常复杂,可读性也不好,这就体现出循环语句的存在价值了。

下面是一个经典的 for 循环示例,从这个示例中,可以分析出 for 循环由三部分组成,其中,需要使用两个 ; 分隔,如下所示:

sum:=0
for i:=1;i<=100;i++ {
    sum+=i
}
fmt.Println("the sum is",sum)

其中:

  • 第一部分是一个简单语句,一般用于 for 循环的初始化,比如这里声明了一个变量,并对 i:=1 初始化;
  • 第二部分是 for 循环的条件,也就是说,它表示 for 循环什么时候结束。这里的条件是 i<=100;
  • 第三部分是更新语句,一般用于更新循环的变量,比如这里 i++,这样才能达到递增循环的目的。

需要特别留意的是,Go 语言里的 for 循环非常强大,以上介绍的三部分组成都不是必须的,可以被省略。

如果以前学过其他编程语言,可能会见到 while 这样的循环语句,在 Go 语言中没有 while 循环,但是可以通过 for 达到 while 的效果,如以下代码所示:

sum:=0
i:=1
for i<=100 {
    sum+=i
    i++
}
fmt.Println("the sum is",sum)

这个示例和上面的 for 示例的效果是一样的,但是这里的 for 后只有 i<=100 这一个条件语句,也就是说,它达到了 while 的效果。

在 Go 语言中,同样支持使用 continue、break 控制 for 循环:

  • continue 可以跳出本次循环,继续执行下一个循环。
  • break 可以跳出整个 for 循环,哪怕 for 循环没有执行完,也会强制终止。

现在对上面计算 100 以内整数和的示例再进行修改,演示 break 的用法,如以下代码:

sum:=0
i:=1
for {
    sum+=i
    i++
    if i>100 {
        break
    }
}
fmt.Println("the sum is",sum)

这个示例使用的是没有任何条件的 for 循环,也称为 for 无限循环。此外,使用 break 退出无限循环,条件是 i>100。

总结

if、for 和 switch 这样的控制语句的基本用法,使用它们,可以更好地控制程序的逻辑结构,达到业务需求的目的。

本文章首发在 LearnKu.com 网站上。

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