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控制结构

Go 中的结构控制与 C 有许多相似之处,但其不同之处才是独到之处。 Go 不再使用 do 或 while 循环,只有一个更通用的 for;switch 要更灵活一点;if 和 switch 像 for 一样可接受可选的初始化语句; 此外,还有一个包含类型选择和多路通信复用器的新控制结构:select。 其语法也有些许不同:没有圆括号,而其主体必须始终使用大括号括住。

if

在 Go 中,一个简单的 if 语句看起来像这样:

go
if x > 0 {
	return y
}

强制的大括号促使你将简单的 if 语句分成多行。特别是在主体中包含 return 或 break 等控制语句时,这种编码风格的好处一比便知。

由于 if 和 switch 可接受初始化语句, 因此用它们来设置局部变量十分常见。

go
if err := file.Chmod(0664); err != nil {
	log.Print(err)
	return err
}

在 Go 的库中,你会发现若 if 语句不会执行到下一条语句时,亦即其执行体 以 break、continue、goto 或 return 结束时,不必要的 else 会被省略。

go
f, err := os.Open(name)
if err != nil {
	return err
}
codeUsing(f)

下例是一种常见的情况,代码必须防范一系列的错误条件。若控制流成功继续, 则说明程序已排除错误。由于出错时将以 return 结束, 之后的代码也就无需 else 了。

go
f, err := os.Open(name)
if err != nil {
	return err
}
d, err := f.Stat()
if err != nil {
	f.Close()
	return err
}
codeUsing(f, d)

redeclaration_and_reassignment

题外话:上一节中最后一个示例展示了短声明 := 如何使用。 调用了 os.Open 的声明为

go
f, err := os.Open(name)

该语句声明了两个变量 f 和 err。在几行之后,又通过

go
d, err := f.Stat()

调用了 f.Stat。它看起来似乎是声明了 d 和 err。 注意,尽管两个语句中都出现了 err,但这种重复仍然是合法的:err 在第一条语句中被声明,但在第二条语句中只是被再次赋值罢了。也就是说,调用 f.Stat 使用的是前面已经声明的 err,它只是被重新赋值了而已。

在满足下列条件时,已被声明的变量 v 可出现在:= 声明中:

  • 本次声明与已声明的 v 处于同一作用域中(若 v 已在外层作用域中声明过,则此次声明会创建一个新的变量 §),

  • 在初始化中与其类型相应的值才能赋予 v,且

  • 在此次声明中至少另有一个变量是新声明的。

这个特性简直就是纯粹的实用主义体现,它使得我们可以很方便地只使用一个 err 值,例如,在一个相当长的 if-else 语句链中, 你会发现它用得很频繁。

§ 值得一提的是,即便 Go 中的函数形参和返回值在词法上处于大括号之外, 但它们的作用域和该函数体仍然相同。

for

Go 的 for 循环类似于 C,但却不尽相同。它统一了 for 和 while,不再有 do-while 了。它有三种形式,但只有一种需要分号。

go
// 如同 C 的 for 循环
for init; condition; post { }

// 如同 C 的 while 循环
for condition { }

// 如同 C 的 for(;;) 循环
for { }

简短声明能让我们更容易在循环中声明下标变量:

go
sum := 0
for i := 0; i < 10; i++ {
	sum += i
}

若你想遍历数组、切片、字符串或者映射,或从信道中读取消息, range 子句能够帮你轻松实现循环。

go
for key, value := range oldMap {
	newMap[key] = value
}

若你只需要该遍历中的第一个项(键或下标),去掉第二个就行了:

go
for key := range m {
	if key.expired() {
		delete(m, key)
	}
}

若你只需要该遍历中的第二个项(值),请使用空白标识符,即下划线来丢弃第一个值:

go
sum := 0
for _, value := range array {
	sum += value
}

空白标识符还有多种用法,它会在后面的小节中描述。

对于字符串,range 能够提供更多便利。它能通过解析 UTF-8, 将每个独立的 Unicode 码点分离出来。错误的编码将占用一个字节,并以符文 U+FFFD 来代替。 (名称 “符文” 和内建类型 rune 是 Go 对单个 Unicode 码点的称谓。 详情见语言规范)。循环

go
for pos, char := range "日本 \ x80 語" { // \x80 is an illegal UTF-8 encoding
	fmt.Printf("character %#U starts at byte position %d\n", char, pos)
}

打印

go
character U+65E5 '' starts at byte position 0
character U+672C '' starts at byte position 3
character U+FFFD '' starts at byte position 6
character U+8A9E '' starts at byte position 7

最后,Go 没有逗号操作符,而 ++ 和 -- 为语句而非表达式。 因此,若你想要在 for 中使用多个变量,应采用平行赋值的方式 (因为它会拒绝 ++ 和 --).

go
// 反转 a
for i, j := 0, len(a)-1; i < j; i, j = i+1, j-1 {
	a[i], a[j] = a[j], a[i]
}

switch

Go 的 switch 比 C 的更通用。其表达式无需为常量或整数,case 语句会自上而下逐一进行求值直到匹配为止。若 switch 后面没有表达式,它将匹配 true,因此,我们可以将 if-else-if-else 链写成一个 switch,这也更符合 Go 的风格。

go
func unhex(c byte) byte {
	switch {
	case '0' <= c && c <= '9':
		return c - '0'
	case 'a' <= c && c <= 'f':
		return c - 'a' + 10
	case 'A' <= c && c <= 'F':
		return c - 'A' + 10
	}
	return 0
}

switch 并不会自动下溯,但 case 可通过逗号分隔来列举相同的处理条件。

go
func shouldEscape(c byte) bool {
	switch c {
	case ' ', '?', '&', '=', '#', '+', '%':
		return true
	}
	return false
}

尽管它们在 Go 中的用法和其它类 C 语言差不多,但 break 语句可以使 switch 提前终止。不仅是 switch, 有时候也必须打破层层的循环。在 Go 中,我们只需将标签放置到循环外,然后 “跳” 到那里即可。下面的例子展示了二者的用法。

go
Loop:
	for n := 0; n < len(src); n += size {
		switch {
		case src[n] < sizeOne:
			if validateOnly {
				break
			}
			size = 1
			update(src[n])

		case src[n] < sizeTwo:
			if n+1 >= len(src) {
				err = errShortInput
				break Loop
			}
			if validateOnly {
				break
			}
			size = 2
			update(src[n] + src[n+1]<<shift)
		}
	}

当然,continue 语句也能接受一个可选的标签,不过它只适用在循环中。

作为这一节的结束,此程序通过使用两个 switch 语句对字节数组进行比较:

go
// Compare 按字典顺序比较两个字节切片并返回一个整数。
// 若 a == b,则结果为零;若 a < b;则结果为 -1;若 a > b,则结果为 +1。
func Compare(a, b []byte) int {
	for i := 0; i < len(a) && i < len(b); i++ {
		switch {
		case a[i] > b[i]:
			return 1
		case a[i] < b[i]:
			return -1
		}
	}
	switch {
	case len(a) > len(b):
		return 1
	case len(a) < len(b):
		return -1
	}
	return 0
}

type_switch

switch 也可用于判断接口变量的动态类型。如 类型选择 通过圆括号中的关键字 type 使用类型断言语法。若 switch 在表达式中声明了一个变量,那么该变量的每个子句中都将有该变量对应的类型。在这些 case 中重用一个名字也是符合语义的,实际上是在每个 case 里声明了一个不同类型但同名的新变量。

go
var t interface{}
t = functionOfSomeType()
switch t := t.(type) {
default:
	fmt.Printf("unexpected type %T", t)       // %T 输出 t 是什么类型
case bool:
	fmt.Printf("boolean %t\n", t)             // t 是 bool 类型
case int:
	fmt.Printf("integer %d\n", t)             // t 是 int 类型
case *bool:
	fmt.Printf("pointer to boolean %t\n", *t) // t 是 *bool 类型
case *int:
	fmt.Printf("pointer to integer %d\n", *t) // t 是 *int 类型
}