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Java基础:四、控制执行流程

就像有知觉的生物一样,程序必须在执行过程中控制它的世界,并做出选择。在Java中,要使用执行控制语句来做出选择。

在Java中,控制语句涉及的关键字包括if-else、while、do-while、for、return、break以及选择语句switch。

true和false

所有条件语句都利用条件表达式的真或假来决定执行路径。要注意的是Java不允许我们将一个数字作为布尔值使用。

if-else

if-else语句是控制程序流程的最基本的形式。其中else是可选的,所以可以按下述两种形式来使用if:

if(Boolean-expression)// 布尔表达式必须产生一个布尔结果
    statement // 用分号结尾的简单语句

if(Boolean-expression){ 
    statement 
}else{
    statement
}

if(Boolean-expression){ 
    statement 
}else if(Boolean-expression){
    statement
}else{
    statement
}

布尔表达式必须产生一个布尔结果,statement指用分号结尾的简单语句 或复合语句—封闭在花括号内的一组简单语句。

迭代

whiledo-whilefor用来控制循环,称为迭代语句。语句会重复执行,直到起控制作用的布尔表达式得到假的结果为止。

while

// 在循环刚开始时,会计算一次布尔表达式的值;而在语句的下一次迭代开始前会再计算一次
while(Boolean-expression){
    statement
}

do-while

do{
    statement
}while(Boolean-expression)

while和do-while唯一的区别就是do-while中的语句至少会执行一次,即便表达式第一次就被计算为false。而在while循环结构种,如果条件第一次就为false,那么其中的语句根本不会执行。在实际应用中,while比do-while更常用一些

for

for循环可能是最经常使用的迭代形式,这种第一次迭代之前要进行初始化。随后,它会进行条件测试,而且在每一次迭代结束时,进行某种形式的“步进”。

for(initializaion;Boolean-expression;step){
    statement
}

初始化表达式(initializaion)、布尔表达式(Boolean-expression)、或者步进(step)运算,都可以为空,全部为空作用相当于while,但分号不能省略。每次得带钱会测试布尔表达式。若获得的结果是false,就会执行for语句后面的代码行。每次循环结束,会执行一次步进

class MyTest{
    public static void main(String[] args){
        for(char c = 0; c < 128;c++){
           if(Charscter.isLower(c)){
                System.out.println("value: " + (int)c + " character: " + c);
            }   
        }
    }
}

注意:变量c是在程序用到它的地方被定义的,也就是在for循环的控制表达式里,而不是在main()开始的地方定义的。c的作用于就是for控制的表达式的范围内。

逗号操作符

逗号操作符(注意不是逗号分隔符,逗号用作分隔符时用来分隔函数的不同参数),Java里唯一用到逗号分隔符的地方就是for循环的控制表达式。在控制表达式的初始化和步进控制部分,可以使用一系列由逗号分隔的语句;而且那些语句均会独立执行。

通过使用逗号操作符,可以在for语句内定义多个变量,但是它们必须具有相同的类型

class MyTest{
    public static void main(String[] args){
        for(char c = 0; c < 128;c++){
            for(int i = 1,j = i + 10; i < 5; i ++,j = i * 2){
                System.out.println("i = " + i + " j = " + j);
            }
        }
    }
}

Foreach语法

Java SE5引入了一种新的更加简洁的for语法用于数组和容器,即foreach语法,表示不必创建int变量去对由访问项构成的序列进行计数,foreach将自动产生每一项

class MyTest{
    public static void main(String[] args){
        Random rand = new Random(47);
        float f[] = new float[10];
        for(int i = 0; i < 10; i++){
          f[i] = rand.nextFloat();
        }
        for(float x : f){
          Sytem.out.println(x);
        }
    }
}

for(float x : f) 这条语句定义了一个float类型的变量x,继而将每一个的f的元素赋值给x

String使用Foreach

String类有一个方法toCharArray(),它返回一个cahr数组,因此可以迭代在字符串里面的所有字符:

class MyTest{
    public static void main(String[] args){        
        for(char c : "An African Swallow".toCharArray()){
            System.out.println(c + " ");
        }
    }
}

return

return关键词有两方面的用途:一方面指定一个方法返回什么值(假设它没有void返回值),另一方面它会导致当前的方法退出,并返回那个值。

class MyTest{
    static int test(int testval,int target){
        if(testval > target){
            return 1;
        }else if(testval < target){
            return -1;
        }else{
            return 0;
        }        
    }
    public static void main(String[] args){  
        System.out.println(test(10,5));
        System.out.println(test(5,10)); 
        System.out.println(test(5,5));      
    }
}

如果在返回void的方法中没有returan语句,那么在该方法的结尾处会有一个隐式的return,因为在方法中并非总是必须要有一个return语句。但是,如果一个方法声明它将返回void之外的其他东西,那么必须确保每一条代码路径都将返回一个值

break和continue

在任何迭代语句的主题部分,都可用break和continue控制循环的流程。其中breank用于强行退出循环,不执行循环中剩余的部分。而continue则停止执行当前的迭代,然后退回循环循环起始处,开始下一次迭代

public class MyTest01 {
    public static void main(String[] args){
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            if(i == 74){
                break;
            }
            if(i % 9 != 0){
                continue;
            }
            System.out.print(i + " ");
        }

        System.out.println();
        int i = 0;
        while (true){
            i ++;
            int j = i * 27;
            if(j == 1269){
                break;
            }
            if(i % 10 != 0){
                continue;
            }
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

例子中还可以看到“无穷循环”的情况。然而,循环内容有一个break语句,可中止循环。除此之外,continue语句执行序列回到循环的开头,而没有去完成continue语句之后的所有内容。

无穷循环的第二种形式是for(;;)。编译器将while(true)与for(;;)看作是同一回事。所以具体选用哪个取决于自己的编程习惯

switch

switch 有时也被划归为一种选择语句。根据整数表达式的值,switch语句可以从一系列代码中选出一段去执行。

switch(integral-selector){
    case integral-value1 : statement;break;
    case integral-value2 : statement;break;
    case integral-value3 : statement;break;
    case integral-value4 : statement;break;
    case integral-value5 : statement;break;
    default: statement;
}

其中,integral-selector是一个能够产生整数值的表达式,switch能将这个表达式的结果与每个integral-value相比较。若发现一致,就执行对应的语句(单一语句或多条语句,其中并不需要括号)。若没有发现一致的,就执行default(默认)语句。

在上面的定义中,大家会注意到每个case均以一个break结尾,这样可使执行流程跳转至switch主体的末尾。这是构建switch语句的一种传统方式,但break是可选的。若省略break,会继续执行后面的case语句,直到遇到一个break为止。注意最后的default语句没有break,因为执行流程已到了break的跳转目的地。

switch要求使用一个integral-selector,并且必须是int或char那样的整数值。例如,若将一个字符串或者浮点数作为选择因为使用,那么它们在switch语句里是不会工作的。对于非整数类型,则必须使用一系列if语句。

public class MyTest01 {
    public static void main(String[] args){
        // switch练习
        Random rand = new Random(47);
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            int c = rand.nextInt(26) + 'a';
            System.out.print((char)c + ", " + c + ": ");
            switch (c){
                case 'a':
                case 'e':
                case 'i':
                case 'o':
                case 'u': System.out.println("vowel");break;
                case 'y':
                case 'w': System.out.println("Sometimes a vowel");break;
                default: System.out.println("consonant");
            }
        }
    }
}
// Output:
y, 121: Sometimes a vowel
n, 110: consonant
z, 122: consonant
b, 98: consonant
r, 114: consonant
n, 110: consonant
y, 121: Sometimes a vowel
g, 103: consonant
c, 99: consonant
f, 102: consonant

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