第五章 流程控制

本章主要介绍如何使用 Go 的流程控制语句，控制代码执行流程。流程控制语句包括 if、switch、for、defer。还会介绍如何使用常见运算符来构建程序逻辑。

5.1 if 语句

if 语句是构建计算机程序的重要组成部分，几乎所有编程语言都提供 if 语句。简而言之，if 用做条件判断，如果条件成立，则执行某些操作。“if this then that”范式允许程序以不同方式响应数据，并允许程序员建立可以响应不同条件的逻辑。从命令行工具到大型系统，都少不了 if 的支持。在 Go 中，if 语句也同样简单：

package main

import "fmt"

func main() {
    b := true
    if b {
        fmt.Println("b is true")
    }
}

代码解释如下：

• 短变量声明 b 的值为 true，并被自动推断为布尔类型

• if 语句判断 b 是否为 true，如果为 true，执行大括号里的内容

• 打印 b is true。

将 b 的值改为 false，if 语句的结果将为 false，不会执行大括号内的代码。

如果有多条 if 语句，会按照顺序逐条执行。

if 语句是对布尔表达式求值，值为 true，则执行大括号内的代码；值为 false，则不执行。if 语句虽然简单，但功能强大，仅使用 if 语句就能构建出复杂的程序。

5.2 else 语句

else 是代码块中的最后一句，在它之前的任何语句为 true，则 else 语句不会被执行；如果它前面的所有语句都为 false，则执行 else 语句。在 Go 中， else 语句紧跟 if 或 else if 语句的右括号。

else 语句可用于补充它之前的 if 语句不为 true 的情况。下面这段代码是 else 语句的示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    b := false
    if b {
        fmt.Println("b is true")
    } else {
        fmt.Println("b is false")
    }
}

5.3 else if 语句

在很多情况下，需要多次判断布尔表达式的值，这时可以使用 else if 语句。如果 else if 前的布尔表达式结果为 false，则判断随后的布尔表达式。也就是说，如果前一条 if 或 else if 语句为 false，会尝试执行下一条。else if 语句紧跟着 if 或 else if 语句的右括号，并需要提供一个布尔表达式：

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 2

    if i > 2 {
        fmt.Println("i > 2")
    } else if i == 2 {
        fmt.Println("i is 2")
    } else {
        fmt.Println("i < 2")
    }
}

代码释义：

• 短变量声明 i 的值为2

• 第一条 if 语句判断 i 的值是否大于2，如果是，打印“i > 2”，并忽略以下判断

• else if 语句判断 i 是否等于2，如果是，打印“i is 2”，并忽略以下判断

• 如果 if、else if 都为 false，则执行 else 语句，打印“i < 2”

else 和 else if 的根本区别是 else if 语句运行 bool 条件判断；else 只能执行代码。

5.4 比较运算符

布尔表达式仅能对 true、false 进行判断，如果进行更复杂的条件判断，可以使用比较运算符。将任何数据类型与另一个相同类型的数据进行比较，如果匹配则返回 true，否则返回 false。编程中一些常见的比较运算包括：

• 比较两个字符串是否相等

• 比较两个数字是否相等、大于或小于

下表是 Go 的比较运算符：

在 Go 语言中，比较运算符只能对相同类型的数据进行比较。例如，无法将字符串与整数相比较。

5.5 算术运算符

可以使用算术运算增强判断语句的逻辑，算术运算符经常与比较运算符结合使用，以创建布尔语句来管理控制流。布尔语句中经常使用的算术运算包括：

• 两个数字的和是否等于特定数字？

• 两个数字的差是否大于特定数字？

• 两个数字相除是否等于特定数字？

下表是 Go 的常用算术运算符：

和比较运算符一样，算术运算符两边的类型也必须相同。

5.6 逻辑运算符

与比较和算术运算符一样，逻辑运算符也可用于管理流程控制。逻辑运算符支持三种类型的比较。布尔语句中经常使用的逻辑运算包括：

• 两个变量都正确吗？

• 两个变量中的任何一个正确吗？

• 变量等于某个数字吗？

下表是 Go 的常用逻辑运算符：

5.7 位运算符

位运算符的使用相比于前三种运算符，比较低频。Go 支持的位运算符如下表：

着重讲一下按位清零运算符：

1 &^ 0 ----> 1
1 &^ 1 ----> 0
0 &^ 1 ----> 0
0 &^ 0 ----> 0

右侧数为1，不论左侧是0是1，均置为0；

右侧数为0，左侧数是什么，其值就是什么。

我们看一段使用按位清零运算符对文件权限的操作：

package main

import "fmt"

const (
   Executable = 1 << iota
   Writeable
   Readable
)

func main() {
   // 1 0001
   // 2 0010
   // 4 0100
   // 7 0111
   fmt.Println(Readable, Writeable, Executable)

   chmod := 7

   // 去掉可执行权限
   chmod = chmod &^ Executable
   fmt.Println(chmod)
}

5.8 switch 语句

如过 if else 语句过于冗长，可以改用 switch 语句，增加可读性。为了可读性，许多程序员喜欢使用 switch 语句，而不是 if else，并且在编译器级别，生成的代码也可能更高效。除了短小的 if else 语句块外，switch 语句更易读且更高效。

package main

import "fmt"

func main() {
    i := 2
    switch i {
    case 2:
        fmt.Println("Two")
    case 3:
        fmt.Println("Three")
    case 4:
        fmt.Println("Four")
    }
}

代码释义：

• switch 语句声明将判断变量i

• 一系列 case 表达式对变量进行判断

• 如果 case 表达式为 true，则执行该 case 中的代码

• 如果 case 表达式为 false，则执行下一个 case 语句

• 本示例将打印“Two”

switch 提供了一种更简洁的 else if 条件编写方法，如果 case 语句均不为 true，可以执行默认 case。这类似于 else 语句。在 switch 语句中，default 关键字用于执行在所有条件都不匹配时的代码块。尽管 default 语句通常为最后一条执行的语句，但它可以出现在 switch 语句块中的任何位置。

package main

import "fmt"

func main() {
    s := "c"

    switch s {
    case "a":
        fmt.Println("The letter a!")
    case "b":
        fmt.Println("The letter b!")
    default:
        fmt.Println("I don't know!")
    }
}

5.9 for 循环语句

for 语句用来循环执行一段代码，直到某个条件不再成立为止。一个简单的示例是将一个数字加一，直到达到某个数字：

package main

import "fmt"

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

代码释义：

• 短变量声明 i 等于0

• for 语句判断 i 是否小于10

• 如果判断结果为 true，则执行 for 中的代码

• i 使用++增量运算符对变量进行计算

• i 值被打印到终端

• 执行返回到布尔表达式，继续判断 i 是否小于10

• 当 i 不小于10时，布尔表达式为 false，终止 for 循环

5.9.1 for 语句中的 init 和 post 声明

除了单个条件，for 语句还可以在第一次运行时指定初始化语句、要判断的条件以及 post 语句，这些用分号分隔。

• init：仅在第一次迭代前执行

• 条件声明：这是一个布尔语句，每次迭代都会进行判断

• post 声明：每次迭代后执行

示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Println("i is", i)
    }
}

代码释义：

• 初始化变量 i，并赋值为0

• for 语句判断 i 是否小于10

• 如果判断结果为 true，则执行 for 中的代码

• i 使用++增量运算符对变量进行计算

• i 值被打印到终端

• 执行返回到判断语句，继续判断 i 是否小于10

• 当 i 不小于10时，布尔表达式为 false，终止 for 循环语句

5.9.2 for 循环中的 range

for 语句也可以对复合数据结构进行遍历，在下面的示例中，我们用 for 语句遍历一个数组：

package main

import "fmt"

func main() {
    numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for i, n := range numbers {
        fmt.Println("The index of the loop is", i)
        fmt.Println("The value from the array is", n)
    }
}

代码释义：

• 声明一个变量 numbers，值是包含5个整数的切片

• range 语句会返回 numbers 的索引和对应的值

• for 语句将迭代的索引值分配给变量i

• for 语句将迭代的数组值分配给变量n

• 打印每个变量的值

带有 range 子句的 for 语句可用于遍历 Go 中的大多数数据结构，而无需了解数据的长度。

5.10 defer 语句

defer 语句的作用是把某个函数的执行放在最后，通常用于清理操作，比如关闭打开的文件，关闭连接的网络，或者与 recover 组合，收集 panic 日志。下面是一个 defer 示例，它将在其他函数返回时执行：

package main

import "fmt"

func main() {
    defer fmt.Println("I am run after the function completes")
    fmt.Println("https://www.aiops.red")
}

这段代码会先打印 "https://www.aiops.red" 的输出，再打印 defer 语句。

defer 语句后只能跟函数，多个 defer 语句的执行顺序是，最后出现的 defer 语句最先被执行。

5.11 总结

本章内容，介绍了如何使用控制流构造逻辑，学习了 if、else 和 else if 语句构造执行流。学习了比较、算术、逻辑、位运算符，并使用它们构造布尔表达式。学习了switch语句，以代替复杂的 if、else 和 else if。学习了单个条件的 for 循环语句以及 range 子句。了解了 defer 语句，defer 语句总是最后执行，并且 defer 语句后面只能跟函数。