[GO语言基础] 六.循环控制语句、流程控制及编程练习（for、break、continue、goto）

Eastmount

发布于 2021-12-03 09:51:45

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发布于 2021-12-03 09:51:45

作为网络安全初学者，会遇到采用Go语言开发的恶意样本。因此从今天开始从零讲解Golang编程语言，一方面是督促自己不断前行且学习新知识；另一方面是分享与读者，希望大家一起进步。前文介绍了Golang的顺序控制语句和条件控制语句。这篇文章将详细讲解循环控制语句和流程控制，包括for、break、continue、goto及相关编程练习。

这系列文章入门部分将参考“尚硅谷”韩顺平老师的视频和书籍《GO高级编程》，详见参考文献，并结合作者多年的编程经验进行学习和丰富，且看且珍惜吧！后续会结合网络安全进行GO语言实战深入，加油~

这些年我学过各种编程语言，从最早的C语言到C++，再到C#、PHP、JAVA，再到IOS开发、Python，到最新的GO语言，学得是真的杂。有时候觉得编程语言恰恰是最简单的，而通过一门编程语言能够解决实际问题或深入底层才是其价值所在，并且当我们学好一门编程语言后，其他编程语言都非常类似，殊途同归，学起来也很迅速。

源码下载：

https://github.com/eastmountyxz/Go-learning

前文参考：

[GO语言基础] 一.为什么我要学习Golang以及GO语言入门普及
[GO语言基础] 二.编译运行、语法规范、注释转义及API标准库知识普及
[GO语言基础] 三.变量声明、数据类型、标识符及编程练习
[GO语言基础] 四.算术运算、逻辑运算、赋值运算、位运算及编程练习
[GO语言基础] 五.顺序控制语句和条件控制语句（if、else、switch）
[GO语言基础] 六.循环控制语句、流程控制及编程练习（for、break、continue、goto）

文章目录：

一.for循环控制 1.基本语法 2.for-range循环 3.for编程经典案例 4.类似while和do-while循环
二.多重循环控制 案例1：循环计算平均成绩案例2：循环打印金字塔和倒三角
三.跳转控制语句 1.break 2.continue
四.goto语句
五.跳转控制语句return
六.Golang编程练习

一.for循环控制

1.基本语法

for循环的语法格式：

for 循环变量初始化; 循环条件; 循环变量迭代 {
	循环操作语句
}

for循环主要有四要素，包括：

循环变量初始化
循环条件
循环操作（语句），也叫循环体
循环变量迭代

for循环语句基本流程如下：

for循环的执行顺序说明如下：

执行循环变量初始化，比如 n := 1
执行循环条件，比如 n <= 10
如果循环条件为真，就执行循环操作
执行循环变量迭代，比如i++
反复执行上述三个步骤，直到循环条件为False，就退出for循环

下面举个简单的例子：

package main
import "fmt"

func main() {
	//for循环
	for n := 1; n <= 10; n++ {
		fmt.Println("Eastmount", n)
	}
}

输出结果如下图所示：

for的第二种语法格式： for循环条件是返回一个布尔值的表达式，第二种方式是将变量初始化和变量迭代写到其他位置。

for 循环判断条件 {
	//循环执行语句
}

案例如下所示：

for的第三种语法格式：下面的写法等价于 for; ; {} ，它是一个无限循环，通常需要配合break语句使用。

for {
	//循环执行语句
}

案例如下所示：

2.for-range循环

Go语言中range关键字用于for循环中迭代数组(array)、切片(slice)、通道(channel)或集合(map)的元素。在数组和切片中它返回元素的索引和索引对应的值，在集合中返回key-value对。数组后续文章介绍，这里主要介绍遍历字符串。

使用for-range实现字符串遍历

具体案例如下所示：

package main
import "fmt"

func main() {
	//1.for-range遍历字符串
	str := "Eastmount CSDN"
	for index, val := range str {  
		fmt.Printf("index=%d, value=%c \n", index, val)
	}

	//2.for-range遍历数组
	nums := []int{2, 3, 4}
	for i, num := range nums {
		fmt.Printf("index=%d, value=%d \n", i, num)
	}
}

输出结果如下图所示：

如果我们的字符串含有中文，那么传统的遍历字符串方式就会错误，会出现乱码。原因是传统对字符串的遍历是按照字节来遍历，而一个汉字在utf8编码对应3个字节。如何解决呢？需要将str转换成[]rune切片即可。

rune golang中string底层是通过byte数组实现的。中文字符在unicode下占2个字节，在utf-8编码下占3个字节，而golang默认编码正好是utf-8。rune 等同于int32，常用来处理unicode或utf-8字符。

下面展示具体的代码。

package main
import "fmt"

func main() {
	//1.字符串遍历-传统方法
	str := "CSDN!秀璋"
	str2 := []rune(str)           //将str转换成[]rune
	for i := 0; i < len(str2); i++  {  
		fmt.Printf("index=%d, value=%c \n", i, str2[i])
	}
	fmt.Println("")

	//2.字符串遍历-for range
	for index, val := range str {
		fmt.Printf("index=%d, value=%c \n", index, val)
	}
	fmt.Println("")

	//3.如果不转rune直接遍历(乱码)
	for i := 0; i < len(str); i++  {  
		fmt.Printf("index=%d, value=%c \n", i, str[i])
	}
}

输出结果如下图所示，前面两种方式正确（按字节遍历），第三种方式会出现乱码。

3.for编程经典案例

下面介绍各编程语言中循环都会出现的案例，计算1到100的个数及总和。

package main
import "fmt"

func main() {
	var result = 0
	var num = 0
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		result += i
		num++
	}
	fmt.Println("1+2+...+100 =", result)
	fmt.Println("个数 =", num)
}

输出结果如下图所示：

流程图如下图所示：

4.类似while和do-while循环

由于Golang只有for循环，没有while关键字和do-while语法，所以只能通过for循环来模拟while和do-while循环，即使用for+break实现。

(1) while循环 for循环模拟while循环的核心代码如下图所示，需要注意：

for循环是一个无限循环
break语句是跳出for循环

类似于Java或C语言的while循环语句：

int i = 0;
while(i<10){    // notice there is only <
    do something
}

案例如下，使用while输出10句“hello world”。

package main
import "fmt"

func main() {
	//类似while循环
	var i int = 1
	for {
		//循环条件
		if i > 10 {
			break           //结束循环
		}
		fmt.Println("hello world", i)
		i++
	}
}

输出结果如下图所示：

(2) do-while循环由于do-while是先执行后判断，所以for循环模拟do-while循环的核心代码如下图所示：

需要注意：

由于do-while是先执行后判断，因此至少执行一次
当循环条件成立后，就会执行break跳出for循环

package main
import "fmt"

func main() {
	//使用do-while实现输出10句"hello world"
	var j int = 1
	for {
		//先执行后判断
		fmt.Println("hello world", j)
		j++
		if j > 10 {
			break           //结束循环
		}
	}
}

二.多重循环控制

具体含义为：

将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。在外边的for称为外层循环，在里面的for循环称为内层循环。建议一般使用两层，最多不要超过3层。
实质上，嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体，当只有内层循环的循环条件为false时，才会完全跳出内层循环，才可以结束外层的当次循环，开始下一次循环。
设外层循环次数为m次，内层为n次，则内层循环体实际上需要执行m*n次。

下面通过案例进行多重循环理解，这也是循环的一个难点和重点。正如韩老师所说，编程过程中遇到困难是很常见的，我们需要注意：

先易后难，将一个复杂的问题分解成简单的问题。
先死后活，将代码写死板慢慢转变为灵活。
学会解决，遇到困难要学会利用搜索引擎或论坛独立解决。

案例1：循环计算平均成绩

题目：统计3个班成绩情况，每个班有4名同学，求出各个班的平均分和所有班级的平均分。学生的成绩从键盘输入。

解题思路首先学会统计1个班的成绩情况，求出该班的平均分，该班为4位同学；然后考虑通过循环计算3个班的情况。

package main
import "fmt"

func main() {
	//求出各个班的平均分和所有班级的平均分(3个班 每个班有4名同学)
	//解题:外层循环班级数 内存循环计算每个班级平均成绩
	var totalsum float64 = 0.0
	for j := 1; j <= 3; j++ { 
		var sum float64 = 0.0
		for i := 1; i <= 4; i++ {
			var score float64
			fmt.Printf("请输入第%d班 第%d个学生的成绩 \n", j, i)
			fmt.Scanln(&score)
			//累计总分
			sum += score
		}
		fmt.Printf("第%d个班级的平均分是%v \n", j, sum / 4)
		//计算各个班的总结成绩
		totalsum += sum
	}
	fmt.Printf("各个班级的总成绩是%v 平均分是%v \n", totalsum, totalsum / (4* 3))
}

输出结果如下图所示：

同时，为了更灵活的编写代码，我们可以尝试将循环控制常量3个班和4位同学修改为变量，具体如下：

var classNum int = 3
var stuNum int = 4

package main
import "fmt"

func main() {
	//求出各个班的平均分和所有班级的平均分(3个班 每个班有4名同学)
	//解题:外层循环班级数 内存循环计算每个班级平均成绩
	var classNum int = 3
	var stuNum int = 4
	var totalsum float64 = 0.0

	for j := 1; j <= classNum; j++ { 
		var sum float64 = 0.0
		for i := 1; i <= stuNum; i++ {
			var score float64
			fmt.Printf("请输入第%d班 第%d个学生的成绩 \n", j, i)
			fmt.Scanln(&score)
			//累计总分
			sum += score
		}
		//注意golang数据类型需要转换一致才能运算 int->float64
		fmt.Printf("第%d个班级的平均分是%v \n", j, sum / float64(stuNum))
		//计算各个班的总结成绩
		totalsum += sum
	}
	result := totalsum / float64(stuNum * classNum)
	fmt.Printf("各个班级的总成绩是%v 平均分是%v \n", totalsum, result)
}

如果需要继续统计各班及格人数，怎么实现呢？

通过if判断语句进行比较即可

案例2：循环打印金字塔和倒三角

打印金字塔是经典的案例，在前面的第二篇文章也布置过。下面我们通过for循环打印各种金字塔，思路为：

两层循环，一个控制金字塔层数，一个控制每一层的输出
打印图形通常由字符和空格组成，寻找对应的规律
由简至繁，比如先打印矩形，再尝试半个三角形金字塔，再打印完整金字塔

首先介绍打印矩形和半个三角形金字塔代码。

package main
import "fmt"

func main() {
	var totalLevel int = 5

	//1.打印矩形
	for i := 1; i <= totalLevel; i++ {     //i表示层数
		for j := 1; j <= totalLevel; j++ { //每层输出
			fmt.Print("*")
		}
		fmt.Println()  //换行
	}
	fmt.Println()

	//2.打印正三角半个金字塔
	for i := 1; i <= totalLevel; i++ {   //i表示层数
		for j := 1; j <= i; j++ {        //每层输出
			fmt.Print("*")
		}
		fmt.Println()  //换行
	}
	fmt.Println()

	//3.打印倒三角半个金字塔
	for i := 1; i <= totalLevel; i++ {   //i表示层数
		for j := (totalLevel - i); j >= 0; j-- {       //每层输出
			fmt.Print("*")
		}
		fmt.Println()  //换行
	}
}

输出结果如下图所示：

理解上述代码之后，我们再打印金字塔，其规律为：

空格 + * + 空格

    *           1层 1个* 规律: 2*层数-1   空格 4个 规律:总层数-当前层数
   ***          2层 3个* 规律: 2*层数-1   空格 3个 规律:总层数-当前层数
  *****
 *******
*********

完整代码如下，包括实心金字塔和空心金字塔。

package main
import "fmt"

func main() {
	/* 打印金字塔
			*           1层 1个* 规律: 2*层数-1   空格 4个 规律:总层数-当前层数
		   ***          2层 3个* 规律: 2*层数-1   空格 3个 规律:总层数-当前层数
		  *****
		 *******
		*********
	*/

	var totalLevel int = 5

	//方法一 打印实心金字塔
	for i := 1; i <= totalLevel; i++ {               //i表示层数
		//先打印空格
		for j := (totalLevel - i); j >= 0; j-- {
			fmt.Print(" ")
		}
		//打印星号
		for k := (2 * i - 1); k > 0; k-- {     
			fmt.Print("*")
		}
		fmt.Println()  //换行
	}
	fmt.Println()

	//方法二 打印空心金字塔
	for i := 1; i <= totalLevel; i++ {               //i表示层数
		//先打印空格
		for j := 1; j <= (totalLevel - i); j++ {
			fmt.Print(" ")
		}
		//打印星号
		for k := 1; k <= (2 * i - 1); k++ {
			//每层第一个和最后一个打印* 最底层全部打印*
			if k == 1 || k == (2 * i - 1) || i == totalLevel {
				fmt.Print("*")
			} else {
				fmt.Print(" ")
			}
		}
		fmt.Println()  //换行
	}
}

输出结果如下图所示：

三.跳转控制语句

1.break

break语句用于终止某个语句块的执行，用于中断当前for循环或跳出switch语句。基本语法如下：

{
	....
	break
	....
}

其示意图如下图所示（引用至韩老师）。

首先结合之前1+2+…+100介绍一个简单案例，求当和第一次大于20的当前数字。

package main
import "fmt"

func main() {
	//求出当和第一次大于20的当前数字
	sum := 0
	for i := 1; i <= 100; i++ {
		sum += i   //求和
		if sum > 20 {
			fmt.Println("sum大于20时当前数字是", i)
			break  //跳出循环
		} 
	}
}

输出结果如下图所示：

break语句的注意事项：

break语句出现在多层嵌套的语句块中，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块
break默认会跳出最近的for循环
break后面可以指定标签，跳出标签对应的for循环

通过标签跳出for循环指定层的代码如下所示：

package main
import "fmt"

func main() {
	//通过标签跳出for循环指定层
	label1:
	for i := 0; i < 4; i++ {
		//label2:
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j ==2 {
				//默认跳出最近的循环 这里尝试跳出外层循环
				break label1
			}
			fmt.Println("j =", j, "i =", i)
		}
	} 
}

运行结果如下，当j等于2时跳出所有循环，即调转至label1。：

2.continue

continue语句用于结束本次循环，它将继续执行下一次循环。其基本语法如下：

{
	...
	continue
	...
}

流程图如下所示，它将结束本次循环，继续迭代执行下一次循环。

同样，continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环，这个和前面的break标签使用规则一样。

个人不太喜欢这个跳出指定循环层的功能，感觉代码不是很好控制。尤其是大型项目时，更建议结合实际判断条件进行跳出，当然作者理解能力尚浅，如果读者有好的应用场景可以分享与我，谢谢。

举个简单案例：

package main
import "fmt"

func main() {
	//continue跳出当前循环
	for i := 0; i < 4; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j ==2 {
				continue
			}
			fmt.Println("j =", j, "i =", i)
		}
	} 
}

输出结果如下图所示，每次都没有输出j=2。

如果我们需要使用continue打印100以内的奇数，则可以编写如下代码：

四.goto语句

Golang中的goto语句可以无条件转移到程序中指定的行，goto常与条件语句配合使用，用以实现条件转移或跳出循环体。注意，在GO程序设计中一般不主张使用goto语句，以避免造成流程的混乱，使理解和调试程序都产生困难，同样C语言也不主张使用。

goto label
....
label: statement

其执行流程如下图所示：

下面介绍一个简单的案例：

package main
import "fmt"

func main() {
	//goto语句
	fmt.Println("aaaaa")
	var n int = 30
	if n > 20 {
		goto label
	}
	fmt.Println("bbbbb")
	fmt.Println("ccccc")
	label:
	fmt.Println("ddddd")
	fmt.Println("eeeee")
	fmt.Println("fffff")
}

输出结果如下图所示：

五.跳转控制语句return

return使用在方法或函数中，表示跳出所在的方法或函数。在分享函数的时候，我会详细介绍。

return使用说明：

如果return是在普通的函数，则表示跳出该函数，即不再执行函数中return后面代码，也可以理解成终止函数。
如果return是在main函数，表示终止main函数，也就是终止程序。

package main
import "fmt"

func main() {
	//return语句
	for i := 1; i<=10; i++ {
		if i==3 {
			return
		}
		fmt.Println("输出结果", i)
	}
	fmt.Println("over")
}

输出结果如下图所示：

六.Golang编程练习

1.题目

(1) 打印1到100之间所有是9倍数的整数的个数及总和。

(2) 循环依次输出“East 秀璋”字符串的所有字符。

(3) 打印9*9乘法表。

(4) 模拟网站登录验证机制.假设有3次机会，如果用户名为“Eastmount”，密码为“666666”提示登录成功，否则提示剩余机会；最终超过3次则提示“输入错误次数过多，无法登录”。

(5) 随机生成1到100的一个数，如果生成99这个数就停止，计算一共使用多少次。

(6) 输入如下4*5的矩阵。

1       2       3       4       5
2       4       6       8       10
3       6       9       12      15
4       8       12      16      20

(7) 利用循环求Fibonacci数列的前10个数。

(8) 求2到200间的全部素数。

2.解答

(1) 打印1到100之间所有是9倍数的整数的个数及总和。

代码如下：

package main
import "fmt"

func main() {
	var max int = 100
	var count int = 0
	var sum int = 0
	for i := 1; i <= max; i++ {
		if i % 9 == 0 {
			count++
			sum += i
		}
	}
	fmt.Printf("count=%v sum=%v \n", count, sum)
}

输出结果如下图所示：

(2) 循环依次输出“East 秀璋”字符串的所有字符。在数组上使用range将传入index和值两个变量。如果我们不需要使用该元素的序号，则使用空白符"_"省略。

package main
import "fmt"
 
func main() {
	str := "East=秀璋"

	//方法1
	fmt.Printf("utf-8遍历字符串\n")
	for _, s := range str {
		fmt.Printf("utf-8遍历: %c %v \n", s, s)
	}
	fmt.Println("")

	//方法2
	str2 := []rune(str)
	for i := 0; i < len(str2); i++  {  
		fmt.Printf("utf-8遍历: index=%d, value=%c \n", i, str2[i])
	}
	fmt.Println("")

	//方法3 乱码
	fmt.Printf("unicode遍历字符串\n")
	for i := 0; i < len(str); i++ {
		ch := str[i]
		fmt.Printf("unicode遍历: %c  %d\n", ch, ch)
	}
}

输出结果如下图所示：

(3) 打印9*9乘法表。

代码如下：

package main
import "fmt"
 
func main() {
	//9*9乘法表
	var num int = 9
	for i := 1; i <= num; i++ {
		for j := 1; j <= i; j++ {
			fmt.Printf("%v*%v=%v \t", j, i, j*i)
		}
		fmt.Println()
	}
}

输出结果如下图所示：

代码如下：

package main
import "fmt"
 
func main() {
	//模拟网站登录
	var name string
	var pwd string
	var loginChance = 3

	for i := 1; i <= 3; i++ {
		//输入信息
		fmt.Println("请输入用户名")
		fmt.Scanln(&name)
		fmt.Println("请输入密码")
		fmt.Scanln(&pwd)
		
		if name == "Eastmount" && pwd == "666666" {
			fmt.Println("恭喜你登录成功")
			break
		} else {
			loginChance--
			fmt.Printf("输入错误，你还有%v次机会\n", loginChance)
		}
	}
	if loginChance <= 0 {
		fmt.Println("输入错误次数过多，无法登录")
	}
}

输出结果如下图所示：

(5) 随机生成1到100的一个数，如果生成99这个数就停止，计算一共使用多少次。

提示：该题目无限循环模拟break语句，通过rand.Seed()随机生成数字，然后进行判断

package main
import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"time"
)
 
func main() {
	//随机生成1到100的一个数，如果生成99这个数就停止
	var count int = 0
	for {
		//种子生成 使用系统时间的不确定性来进行初始化
		rand.Seed(time.Now().UnixNano())
		num := rand.Intn(100) + 1
		fmt.Println("num =", num)
		count++
		if (num == 99) {
			break
		}
	}
	fmt.Println("生成随机数99共使用次数 =", count)
}

输出结果如下图所示：

(6) 输入如下4*5的矩阵。

代码如下：

package main
import "fmt"
 
func main() {
	var n int = 4
	var m int = 5
	var res int = 0
	for i := 1; i <= n; i++ {
		for j := 1; j <= m; j++ {
			fmt.Printf("%v\t", i*j)
			res++
		}
		fmt.Println("")
	} 
}

输出结果如下图所示：

(7) 利用循环求Fibonacci数列的前10个数。

该函数的特点是第1、2两个数为1，从第3个数开始为前两个数的和。

解题思路对应的流程如下图所示：

package main
import "fmt"
 
func main() {
	//Fibonacci数列
	var f1 int = 1
	var f2 int = 1
	var f3 int

	fmt.Printf("%v\n%v\n", f1, f2)
	for i := 1; i <= 10; i++ {
		f3 = f1 + f2
		fmt.Printf("%v\n", f3)
		f1 = f2
		f2 = f3
	} 
}

输出结果如下图所示：

(8) 求2到200间的全部素数。

解题思路：输入n，如果n不能被用2到sqrt(n)或2到n/2间的任一整数整除，则是素数。当然，2到(n-1)整除是最原始的方法。对应的算法流程如下：

代码如下：

package main
import "fmt"
 
func main() {
	//求2到200间的全部素数
	var n int
	var k int
	var i int
	var m int = 0

	for n = 2; n <= 200; n++ {
		k = n / 2
		//如果n被i整除终止内循环
		for i = 2; i <= k; i++ {
			if n % i == 0 {
				break
			}
		}
		//如果i>k+1表示n未被整除
		if i >= k + 1 {
			fmt.Printf("%d\t", n)
			//m控制换行 输出10个素数换行
			m = m + 1
			if m % 10 == 0 {
				fmt.Println()
			}
		}
	}
}

运行结果如下图所示：

七.总结

写到这里，这篇基础性Golang文章介绍完毕，希望您喜欢！祝大家新年快乐，牛气冲天，也希望自己能分享更深入的文章。

一.for循环控制 1.基本语法 2.for-range循环 3.for编程经典案例 4.类似while和do-while循环
二.多重循环控制案例1：循环计算平均成绩案例2：循环打印金字塔和倒三角
三.跳转控制语句 1.break 2.continue
四.goto语句
五.跳转控制语句return
六.Golang编程练习 1.题目 2.解答

Go基本运算和进制转换了解后，后面的文章将详细介绍Go语言的条件语句和循环语句知识，并结合案例进行普及。希望这篇基础性文章对您有帮助，写得不好的地方还请海涵。同时非常感谢参考文献中的大佬们的文章分享，尤其是韩顺平老师，深知自己很菜，得努力前行。也希望自己能深入下去，未来四年好好研究Go编程语言，做更多实际工程，写更好的文章，共勉！

源代码下载地址：

https://github.com/eastmountyxz/Go-learning

2020年在github的绿瓷砖终于贴完了第一年提交2100余次，获得1500多+stars，开源93个仓库，300个粉丝。挺开心的，希望自己能坚持在github打卡五年，督促自己前行。

简单总结下，最满意的资源是YQ爆发时，去年2月分享的舆情和情感分析，用这系列有温度的代码为武汉加油；最高赞的是Python图像识别系列，也获得了第一位来自国外开发者的贡献补充；最花时间的是Wannacry逆向系列，花了两月逆向分析，几乎成为了全网最详细的该蠕虫分析；还有AI系列、知识图谱实战、CVE复现、APT报告等。

当然也存在很多不足之处，希望来年分享更高质量的资源，也希望能将安全和AI顶会论文系列总结进来，真诚的希望它们能帮助到大家，感恩有你，一起加油~