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Golang通脈之流程控制詳情

2021-10-22 16:01:46

前言:

流程控制是每種程式語言控制邏輯走向和執行次序的重要部分,流程控制可以說是一門語言的「經脈」。

Go語言中最常用的流程控制有iffor,而switchgoto主要是為了簡化程式碼、降低重複程式碼而生的結構,屬於擴充套件類的流程控制。

1、if else(分支結構)

1.1 if條件判斷基本寫法

Go語言中if條件判斷的格式如下:

if 表示式1 {
    分支1
} else if 表示式2 {
    分支2
} else{
    分支3
}

當表示式1的結果為true時,執行分支1,否則判斷表示式2,如果滿足則執行分支2,都不滿足時,則執行分支3。 if判斷中的else ifelse都是可選的,可以根據實際需要進行選擇。

關於 if 條件語句的使用有一些規則:

  • if 後面的條件表示式不需要使用 (),這和有些程式語言不一樣,也更體現 Go 語言的簡潔;
  • 每個條件分支(if 或者 else)中的大括號是必須的,哪怕大括號裡只有一行程式碼(如範例);
  • if 緊跟的大括號 { 不能獨佔一行,else 前的大括號 } 也不能獨佔一行,否則會編譯不通過;
  • if……else 條件語句中還可以增加多個 else if,增加更多的條件分支。

1.2 if條件判斷特殊寫法

if條件判斷還有一種特殊的寫法,可以在 if 表示式之前新增一個執行語句,再根據變數值進行判斷:

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")
    }
}

2、for(迴圈結構)

Go 語言中的所有迴圈型別均可以使用for關鍵字來完成。

for迴圈的基本格式如下:

for 初始語句;條件表示式;更新語句{
    迴圈體語句
}

條件表示式返回true時迴圈體不停地進行迴圈,直到條件表示式返回false時自動退出迴圈。

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

for迴圈的初始語句可以被忽略,但是初始語句後的分號必須要寫,例如:

func forDemo2() {
 i := 0
 for ; i < 10; i++ {
  fmt.Println(i)
 }
}

for迴圈的初始語句和結束語句都可以省略,例如:

func forDemo3() {
 i := 0
 for i < 10 {
  fmt.Println(i)
  i++
 }
}

這種寫法類似於其他程式語言中的while,在while後新增一個條件表示式,滿足條件表示式時持續迴圈,否則結束迴圈。

2.1 無限迴圈

for {
    迴圈體語句
}

for迴圈可以通過breakgotoreturnpanic語句強制退出迴圈。

Go 語言中,同樣支援使用 continuebreak 控制 for 迴圈:

continue 可以跳出本次迴圈,繼續執行下一個迴圈。

break 可以跳出整個 for 迴圈,哪怕 for 迴圈沒有執行完,也會強制終止。

3、for range(鍵值迴圈)

Go語言中可以使用for range遍歷陣列、切片、字串、map 及通道(channel)。

通過for range遍歷的返回值有以下規律:

  • 陣列、切片、字串返回索引和值。
  • map返回鍵和值。
  • 通道(channel)只返回通道內的值。

注意:

與 for 不同的是,range 對每個迭代值都建立了一個拷貝。因此如果每次迭代的值記憶體佔用很小的情況下,for 和 range 的效能幾乎沒有差異,但是如果每個迭代值記憶體佔用很大,這種情況下差距就非常明顯了。

簡單的例子證明 range 迭代時,返回的是拷貝。

persons := []struct{ no int }{{no: 1}, {no: 2}, {no: 3}}
for _, s := range persons {
    s.no += 10
}
for i := 0; i < len(persons); i++ {
    persons[i].no += 100
}
fmt.Println(persons) // [{101} {102} {103}]

  • persons 是一個長度為 3 的切片,每個元素是一個結構體。
  • 使用 range 迭代時,試圖將每個結構體的 no 欄位增加 10,但修改無效,因為 range 返回的是拷貝。
  • 使用 for 迭代時,將每個結構體的 no 欄位增加 100,修改有效

range 在迭代過程中返回的是迭代值的拷貝,如果每次迭代的元素的記憶體佔用很低,那麼 for 和 range 的效能幾乎是一樣,例如 []int。但是如果迭代的元素記憶體佔用較高,例如一個包含很多屬性的 struct 結構體,那麼 for 的效能將顯著地高於range,有時候甚至會有上千倍的效能差異。對於這種場景,建議使用 for,如果使用 range,建議只迭代下標,通過下標存取迭代值,這種使用方式和 for 就沒有區別了。如果想使用 range 同時迭代下標和值,則需要將切片/陣列的元素改為指標,才能不影響效能。

4、switch case

使用switch語句可方便地對大量的值進行條件判斷。

func switchDemo1() {
 finger := 3
 switch finger {
 case 1:
  fmt.Println("大拇指")
 case 2:
  fmt.Println("食指")
 case 3:
  fmt.Println("中指")
 case 4:
  fmt.Println("無名指")
 case 5:
  fmt.Println("小拇指")
 default:
  fmt.Println("無效的輸入!")
 }
}

Go語言規定每個switch只能有一個default分支。

一個分支可以有多個值,多個case值中間使用英文逗號分隔。

func testSwitch3() {
 switch n := 7; n {
 case 1, 3, 5, 7, 9:
  fmt.Println("奇數")
 case 2, 4, 6, 8:
  fmt.Println("偶數")
 default:
  fmt.Println(n)
 }
}

分支還可以使用表示式,這時候switch語句後面不需要再跟判斷變數:

func switchDemo4() {
 age := 30
 switch {
 case age < 25:
  fmt.Println("好好學習吧")
 case age > 25 && age < 35:
  fmt.Println("好好工作吧")
 case age > 60:
  fmt.Println("好好享受吧")
 default:
  fmt.Println("活著真好")
 }
}

在 Go 語言中,switch case 從上到下逐一進行判斷,一旦滿足條件,立即執行對應的分支並返回,其餘分支不再做判斷。也就是說 Go 語言的 switch 在預設情況下,case 最後自帶 break。這和其他程式語言不一樣,比如 C 語言在 case 分支裡必須要有明確的 break 才能退出一個 case。Go 語言的這種設計就是為了防止忘記寫 break 時,下一個 case 被執行。

fallthrough語法可以執行滿足條件的case的下一個case,是為了相容C語言中的case設計的。

func switchDemo5() {
 s := "a"
 switch {
 case s == "a":
  fmt.Println("a")
  fallthrough
 case s == "b":
  fmt.Println("b")
 case s == "c":
  fmt.Println("c")
 default:
  fmt.Println("...")
 }
}

輸出:

a
b

5、goto(跳轉到指定標籤)

goto語句通過標籤進行程式碼間的無條件跳轉。goto語句可以在快速跳出迴圈、避免重複退出上有一定的幫助。Go語言中使用goto語句能簡化一些程式碼的實現過程。

 例如雙層巢狀的for迴圈要退出時:

func gotoDemo1() {
 var breakFlag bool
 for i := 0; i < 10; i++ {
  for j := 0; j < 10; j++ {
   if j == 2 {
    // 設定退出標籤
    breakFlag = true
    break
   }
   fmt.Printf("%v-%vn", i, j)
  }
  // 外層for迴圈判斷
  if breakFlag {
   break
  }
 }
}

使用goto語句能簡化程式碼:

func gotoDemo2() {
 for i := 0; i < 10; i++ {
  for j := 0; j < 10; j++ {
   if j == 2 {
    // 設定退出標籤
    goto breakTag
   }
   fmt.Printf("%v-%vn", i, j)
  }
 }
 return
 // 標籤
breakTag:
 fmt.Println("結束for迴圈")
}

6、break(跳出迴圈)

break語句可以結束forswitchselect的程式碼塊。

break語句還可以在語句後面新增標籤,表示退出某個標籤對應的程式碼塊,標籤要求必須定義在對應的forswitchselect的程式碼塊上。 舉個例子:

func breakDemo1() {
BREAKDEMO1:
 for i := 0; i < 10; i++ {
  for j := 0; j < 10; j++ {
   if j == 2 {
    break BREAKDEMO1
   }
   fmt.Printf("%v-%vn", i, j)
  }
 }
 fmt.Println("...")
}

7、continue(繼續下次迴圈)

continue語句可以結束當前迴圈,開始下一次的迴圈迭代過程,僅限在for迴圈內使用。

continue語句後新增標籤時,表示開始標籤對應的迴圈。例如:

func continueDemo() {
forloop1:
 for i := 0; i < 5; i++ {
  // forloop2:
  for j := 0; j < 5; j++ {
   if i == 2 && j == 2 {
    continue forloop1
   }
   fmt.Printf("%v-%vn", i, j)
  }
 }
}

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