Go语言_流程控制语句:for、if、else、switch 和 defer

流程控制语句:for、if、else、switch 和 defer

学习如何使用条件、循环、分支和推迟语句来控制代码的流程。

Go 作者组编写,Go-zh 小组翻译。

https://go-zh.org

  • for

Go 只有一种循环结构:for 循环。

基本的 for 循环由三部分组成,它们用分号隔开:

  • 初始化语句:在第一次迭代前执行
  • 条件表达式:在每次迭代前求值
  • 后置语句:在每次迭代的结尾执行

初始化语句通常为一句短变量声明,该变量声明仅在 for 语句的作用域中可见。

一旦条件表达式的布尔值为 false,循环迭代就会终止。

注意:和 C、Java、JavaScript 之类的语言不同,Go 的 for 语句后面的三个构成部分外没有小括号,

大括号 { } 则是必须的。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
        sum := 0
        for i := 0; i < 10; i++ {
                sum += i
        }
        fmt.Println(sum)
}
  • for(续)

初始化语句和后置语句是可选的。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
        sum := 1
        for ; sum < 1000; {
                sum += sum
        }
        fmt.Println(sum)
}

运行结果:1024

  • for 是 Go 中的 “while”

此时你可以去掉分号,因为 C 的 while 在 Go 中叫做 for

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
        sum := 1
        for sum < 1000 {
                sum += sum
        }
        fmt.Println(sum)
}

运行结果:1024

  • 无限循环

如果省略循环条件,该循环就不会结束,因此无限循环可以写得很紧凑。

// +build no-run OMIT

package main

func main() {
        for {
        }
}
  • if

Go 的 if 语句与 for 循环类似,表达式外无需小括号 ( ),而大括号 { } 则是必须的。

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "math"
)

func sqrt(x float64) string {
        if x < 0 {
                return sqrt(-x) + "i"
        }
        return fmt.Sprint(math.Sqrt(x))
}

func main() {
        fmt.Println(sqrt(2), sqrt(-4))
}
  • if 的简短语句

for 一样, if 语句可以在条件表达式前执行一个简单的语句。

该语句声明的变量作用域仅在 if 之内。

(在最后的 return 语句处使用 v 看看。)

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "math"
)

func pow(x, n, lim float64) float64 {
        if v := math.Pow(x, n); v < lim {
                return v
        }
        return lim
}

func main() {
        fmt.Println(
                pow(3, 2, 10),
                pow(3, 3, 20),
        )
}

运行结果:9 20

  • if 和 else

if 的简短语句中声明的变量同样可以在任何对应的 else 块中使用。

(在 mainfmt.Println 调用开始前,两次对 pow 的调用均已执行并返回其各自的结果。)

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "math"
)

func pow(x, n, lim float64) float64 {
        if v := math.Pow(x, n); v < lim {
                return v
        } else {
                fmt.Printf("%g >= %g\n", v, lim)
        }
        // 这里开始就不能使用 v 了
        return lim
}

func main() {
        fmt.Println(
                pow(3, 2, 10),
                pow(3, 3, 20),
        )
}
  • 练习:循环与函数

为了练习函数与循环,我们来实现一个平方根函数:用牛顿法实现平方根函数。

计算机通常使用循环来计算 x 的平方根。从某个猜测的值 z 开始,我们可以根据 z² 与 x 的近似度来调整 z,产生一个更好的猜测:

z -= (z*z - x) / (2*z)

重复调整的过程,猜测的结果会越来越精确,得到的答案也会尽可能接近实际的平方根。

在提供的 funcSqrt` 中实现它。无论输入是什么,对 z 的一个恰当的猜测为 1。

要开始,请重复计算 10 次并随之打印每次的 z 值。观察对于不同的值 x(1、2、3 ...),

你得到的答案是如何逼近结果的,猜测提升的速度有多快。

提示:用类型转换或浮点数语法来声明并初始化一个浮点数值:

z := 1.0
z := float64(1)

然后,修改循环条件,使得当值停止改变(或改变非常小)的时候退出循环。观察迭代次数大于还是小于 10。

尝试改变 z 的初始猜测,如 x 或 x/2。你的函数结果与标准库中的 [[https://go-zh.org/pkg/math/#Sqrt][math.Sqrt]] 接近吗?

注: 如果你对该算法的细节感兴趣,上面的 z² − x 是 z² 到它所要到达的值(即 x)的距离,

除以的 2z 为 z² 的导数,我们通过 z² 的变化速度来改变 z 的调整量。

这种通用方法叫做[[https://zh.wikipedia.org/wiki/牛顿法][牛顿法]]。

它对很多函数,特别是平方根而言非常有效。)

// +build no-build OMIT

package main

import (
        "fmt"
)

func Sqrt(x float64) float64 {
        z:=1.0
        for i:=1; i<10; i++{
                z-=(z*z-x)/(2*z)
        }
        return z
}

func main() {
        fmt.Println(Sqrt(2))
}
  • switch

switch 是编写一连串 if-else 语句的简便方法。它运行第一个值等于条件表达式的 case 语句。

Go 的 switch 语句类似于 C、C++、Java、JavaScript 和 PHP 中的,不过 Go 只运行选定的 case,而非之后所有的 case。

实际上,Go 自动提供了在这些语言中每个 case 后面所需的 break 语句。

除非以 fallthrough 语句结束,否则分支会自动终止。

Go 的另一点重要的不同在于 switch 的 case 无需为常量,且取值不必为整数。

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "runtime"
)

func main() {
        fmt.Print("Go runs on ")
        switch os := runtime.GOOS; os {
        case "darwin":
                fmt.Println("OS X.")
        case "linux":
                fmt.Println("Linux.")
        default:
                // freebsd, openbsd,
                // plan9, windows...
                fmt.Printf("%s.\n", os)
        }
}
  • switch 的求值顺序

switch 的 case 语句从上到下顺次执行,直到匹配成功时停止。

(例如,

switch i {
case 0:
case f():
}

i==0f 不会被调用。)

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "time"
)

func main() {
        fmt.Println("When's Saturday?")
        today := time.Now().Weekday()
        switch time.Saturday {
        case today + 0:
                fmt.Println("Today.")
        case today + 1:
                fmt.Println("Tomorrow.")
        case today + 2:
                fmt.Println("In two days.")
        default:
                fmt.Println("Too far away.")
        }
}
  • 没有条件的 switch

没有条件的 switch 同 switchtrue` 一样。

这种形式能将一长串 if-then-else 写得更加清晰。

// +build OMIT

package main

import (
        "fmt"
        "time"
)

func main() {
        t := time.Now()
        switch {
        case t.Hour() < 12:
                fmt.Println("Good morning!")
        case t.Hour() < 17:
                fmt.Println("Good afternoon.")
        default:
                fmt.Println("Good evening.")
        }
}
  • defer

defer 语句会将函数推迟到外层函数返回之后执行。

推迟调用的函数其参数会立即求值,但直到外层函数返回前该函数都不会被调用。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
        defer fmt.Println("world")

        fmt.Println("hello")
}

输出:hello world

  • defer 栈

推迟的函数调用会被压入一个栈中。当外层函数返回时,被推迟的函数会按照后进先出的顺序调用。

更多关于 defer 语句的信息,请阅读[[http://blog.go-zh.org/defer-panic-and-recover][此博文]]。

// +build OMIT

package main

import "fmt"

func main() {
        fmt.Println("counting")

        for i := 0; i < 10; i++ {
                defer fmt.Println(i)
        }

        fmt.Println("done")
}

输出:

counting done 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

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