<展現(xiàn)C#> 第六章 控制語(yǔ)句
2019-11-18 22:06:58
供稿：網(wǎng)友
第六章 控制語(yǔ)句
有一種語(yǔ)句，你在每種編程語(yǔ)言控制流程語(yǔ)句中都可以找到。在這一章中，我介紹了C#的控制語(yǔ)句，它們分為兩個(gè)主要部分：
。選擇語(yǔ)句
。循環(huán)語(yǔ)句
如果你是C或C++程序員，很多信息會(huì)讓你感到似曾相似；但是，你必須知道它們還存在著一些差別。
6.1 選擇語(yǔ)句
當(dāng)運(yùn)用選擇語(yǔ)句時(shí)，你定義了一個(gè)控制語(yǔ)句，它的值控制了哪個(gè)語(yǔ)句被執(zhí)行。在C#中用到兩個(gè)選擇語(yǔ)句：
。if 語(yǔ)句
。switch 語(yǔ)句
6.1.1 if 語(yǔ)句
最先且最常用到的語(yǔ)句是 if 語(yǔ)句。內(nèi)含語(yǔ)句是否被執(zhí)行取決于布爾表達(dá)式：
if (布爾表達(dá)式) 內(nèi)含語(yǔ)句
當(dāng)然，也可以有else 分枝，當(dāng)布爾表達(dá)式的值為假時(shí)，該分枝就被執(zhí)行：
if (布爾表達(dá)式) 內(nèi)含語(yǔ)句 else 內(nèi)含語(yǔ)句
在執(zhí)行某些語(yǔ)句之前就檢查一個(gè)非零長(zhǎng)字符串的例子：
if (0 != strTest.Length)
{
}
這是一個(gè)布爾表達(dá)式。（!=表示不等于。） 但是，如果你來(lái)自C或者C++，可能會(huì)習(xí)慣于編寫象這樣的代碼：
if (strTest.Length)
{
}
這在C#中不再工作，因?yàn)?if 語(yǔ)句僅允許布爾（ bool） 數(shù)據(jù)類型的結(jié)果，而字符串的Length屬性對(duì)象返回一個(gè)整
形（integer）。編譯器將出現(xiàn)以下錯(cuò)誤信息：
error CS0029: Cannot implicitly convert type 'int' to 'bool' （不能隱式地轉(zhuǎn)換類型 'int' 為 'bool'。）
上邊是你必須改變的習(xí)慣，而下邊將不會(huì)再在 if 語(yǔ)句中出現(xiàn)賦值錯(cuò)誤：
if (nMyValue = 5) ...
正確的代碼應(yīng)為
if (nMyValue == 5) ...
因?yàn)橄嗟缺容^由==實(shí)行，就象在C和C++中一樣。看以下有用的對(duì)比操作符（但并不是所有的數(shù)據(jù)類型都有效）：
== ——如果兩個(gè)值相同，返回真。
!= ——如果兩個(gè)值不同，返回假。
<, <=, >, >= —— 如果滿足了關(guān)系（小于、小于或等于、大于、大于或等于），返回真。
每個(gè)操作符是通過(guò)重載操作符被執(zhí)行的，而且這種執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)類型有規(guī)定。如果你比較兩個(gè)不同的類型，對(duì)于編譯
器，必須存在著一個(gè)隱式的轉(zhuǎn)換，以便自動(dòng)地創(chuàng)建必要的代碼。但是，你可以執(zhí)行一個(gè)顯式的類型轉(zhuǎn)換。
清單 6.1 中的代碼演示了 if 語(yǔ)句的一些不同的使用場(chǎng)合，同時(shí)也演示了如何使用字符串?dāng)?shù)據(jù)類型。這個(gè)程序的
主要思想是，確定傳遞給應(yīng)用程序的第一個(gè)參數(shù)是否以大寫字母、小寫字母或者數(shù)字開始。
清單 6.1 確定字符的形態(tài)
1: using System;
2:
3: class NestedIfApp
4: {
5: public static int Main(string[] args)
6: {
7: if (args.Length != 1)
8: {
9: Console.WriteLine("Usage: one argument");
10: return 1; // error level
11: }
12:
13: char chLetter = args[0][0];
14:
15: if (chLetter >= 'A')
16: if (chLetter <= 'Z')
17: {
18: Console.WriteLine("{0} is uppercase",chLetter);
19: return 0;
20: }
21:
22: chLetter = Char.FromString(args[0]);
23: if (chLetter >= 'a' && chLetter <= 'z')
24: Console.WriteLine("{0} is lowercase",chLetter);
25:
26: if (Char.IsDigit((chLetter = args[0][0])))
27: Console.WriteLine("{0} is a digit",chLetter);
28:
29: return 0;
30: }
31: }
始于第7行的第一個(gè) if 語(yǔ)段檢測(cè)參數(shù)數(shù)組是否只有一個(gè)字符串。如果不滿足條件，程序就在屏幕上顯示用法信息，并
終止運(yùn)行。
可以采取多種方法從一個(gè)字符串中提取出單個(gè)字符——既可象第13行那樣利用字符索引，也可以使用Char類的靜態(tài)
FromString 方法，它返回字符串的第一個(gè)字符。
第16～20行的 if 語(yǔ)句塊使用一個(gè)嵌套 的if 語(yǔ)句塊檢查大寫字母。用邏輯“與”操作符（&&）可以勝任小寫字母的
檢測(cè)，而最后通過(guò)使用Char類的靜態(tài)函數(shù)IsDigit，就可以完成對(duì)數(shù)字的檢測(cè)。
除了“&&”操作符之外，還有另一個(gè)條件邏輯操作符，它就是代表“或”的“¦¦”。兩個(gè)邏輯操作
符都 是“短路”式的。對(duì)于“&&”操作符，意味著如果條件“與”表達(dá)式的第一個(gè)結(jié)果返回一個(gè)假值，余下的條件“與”
表達(dá)式就不會(huì)再被求值了。相對(duì)應(yīng)，“¦¦”操作符當(dāng)?shù)谝粋€(gè)真條件滿足時(shí)，它就“短路”了。
我想讓大家理解的是，要減少計(jì)算時(shí)間，你應(yīng)該把最有可能使求值“短路”的表達(dá)式放在前面。同樣你應(yīng)該清楚，計(jì)
算 if 語(yǔ)句中的某些值會(huì)存在著替在的危險(xiǎn)。
if (1 == 1 ¦¦ (5 == (strLength=str.Length)))
{
Console.WriteLine(strLength);
}
當(dāng)然，這是一個(gè)極其夸張的例子，但它說(shuō)明了這樣的觀點(diǎn)：第一條語(yǔ)句求值為真，那么第二條語(yǔ)句就不會(huì)被執(zhí)行，它
使變量strLength維持原值。給大家一個(gè)忠告：決不要在具有條件邏輯操作符的 if 語(yǔ)句中賦值。
6.1.2 switch 語(yǔ)句
和 if 語(yǔ)句相比，switch語(yǔ)句有一個(gè)控制表達(dá)式，而且內(nèi)含語(yǔ)句按它們所關(guān)聯(lián)的控制表達(dá)式的常量運(yùn)行。
switch (控制表達(dá)式)
{
case 常量表達(dá)式:
內(nèi)含語(yǔ)句
default:
內(nèi)含語(yǔ)句
}
控制表達(dá)式所允許的數(shù)據(jù)類型 為： sbyte, byte, short, ushort, uint, long, ulong, char, string, 或者枚舉類
型。只要使其它不同數(shù)據(jù)類型能隱式轉(zhuǎn)換成上述的任何類型，用它作為控制表達(dá)式也很不錯(cuò)。
switch 語(yǔ)句接以下順序執(zhí)行：
1、控制表達(dá)式求值
2、如果 case 標(biāo)簽后的常量表達(dá)式符合控制語(yǔ)句所求出的值，內(nèi)含語(yǔ)句被執(zhí)行。
3、如果沒有常量表達(dá)式符合控制語(yǔ)句，在default 標(biāo)簽內(nèi)的內(nèi)含語(yǔ)句被執(zhí)行。
4、如果沒有一個(gè)符合case 標(biāo)簽，且沒有default 標(biāo)簽，控制轉(zhuǎn)向switch 語(yǔ)段的結(jié)束端。
在繼續(xù)更詳細(xì)地探討switch語(yǔ)句之前，請(qǐng)看清單 6.2 ，它演示用 switch語(yǔ)句來(lái)顯示一個(gè)月的天數(shù)（忽略跨年度）
清單 6.2 使用switch語(yǔ)句顯示一個(gè)月的天數(shù)
1: using System;
2:
3: class FallThrough
4: {
5: public static void Main(string[] args)
6: {
7: if (args.Length != 1) return;
8:
9: int nMonth = Int32.Parse(args[0]);
10: if (nMonth < 1 ¦¦ nMonth > 12) return;
11: int nDays = 0;
12:
13: switch (nMonth)
14: {
15: case 2: nDays = 28; break;
16: case 4:
17: case 6:
18: case 9:
19: case 11: nDays = 30; break;
20: default: nDays = 31;
21: }
22: Console.WriteLine("{0} days in this month",nDays);
23: }
24: }
switch 語(yǔ)段包含于第13~21行。對(duì)于C程序員，這看起來(lái)非常相似，因?yàn)樗皇褂胋reak語(yǔ)句。因此，存在著一個(gè)更具
生命力的重要差別。你必須加上一個(gè)break語(yǔ)句（或一個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句），因?yàn)榫幾g器會(huì)提醒，不允許直達(dá)下一部分。
何謂直達(dá)？在C（和C++）中，忽略break并且按以下編寫代碼是完全合法的：
nVar = 1
switch (nVar)
{
case 1:
DoSomething();
case 2:
DoMore();
}
在這個(gè)例子中，在執(zhí)行了第一個(gè)case語(yǔ)句的代碼后，將直接執(zhí)行到其它c(diǎn)ase標(biāo)簽的代碼，直到一個(gè)break語(yǔ)句退出
switch語(yǔ)段為止。盡管有時(shí)這是一個(gè)強(qiáng)大的功能，但它更經(jīng)常地產(chǎn)生難于發(fā)現(xiàn)的缺陷。
可如果你想執(zhí)行其它c(diǎn)ase標(biāo)簽的代碼，那怎么辦？ 有一種辦法，它顯示于清單6.3中。
清單 6.3 在swtich語(yǔ)句中使用 goto 標(biāo)簽 和 goto default
1: using System;
2:
3: class SwitchApp
4: {
5: public static void Main()
6: {
7: Random objRandom = new Random();
8: double dRndNumber = objRandom.NextDouble();
9: int nRndNumber = (int)(dRndNumber * 10.0);
10:
11: switch (nRndNumber)
12: {
13: case 1:
14: //什么也不做
15: break;
16: case 2:
17: goto case 3;
18: case 3:
19: Console.WriteLine("Handler for 2 and 3");
20: break;
21: case 4:
22: goto default;
23: // everything beyond a goto will be warned as
24: // unreachable code
25: default:
26: Console.WriteLine("Random number {0}", nRndNumber);
27: }
28: }
29: }
在這個(gè)例子中，通過(guò)Random類產(chǎn)生用于控制表達(dá)式的值（第７～９行）。switch語(yǔ)段包含兩個(gè)對(duì)switch語(yǔ)句有效的跳轉(zhuǎn)
語(yǔ)句。
goto case 標(biāo)簽：跳轉(zhuǎn)到所說(shuō)明的標(biāo)簽
goto default: 跳轉(zhuǎn)到 default 標(biāo)簽
有了這兩個(gè)跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句，你可以創(chuàng)建同Ｃ一樣的功能，但是，直達(dá)不再是自動(dòng)的。你必須明確地請(qǐng)求它。
不再使用直達(dá)功能的更深的含義為：你可任意排列標(biāo)簽，如把default標(biāo)簽放在其它所有標(biāo)簽的前面。為了說(shuō)明它，我
創(chuàng)建了一個(gè)例子，故意不結(jié)束循環(huán)：
switch (nSomething)
{
default:
case 5:
goto default;
}
我已經(jīng)保留了其中一個(gè)swich 語(yǔ)句功能的討論直至結(jié)束——事實(shí)上你可以使用字符串作為常量表達(dá)式。這對(duì)于VB程序
員，可能聽起來(lái)不象是什么大的新聞，但來(lái)自Ｃ或Ｃ＋＋的程序員將會(huì)喜歡這個(gè)新功能。
現(xiàn)在，一個(gè) switch 語(yǔ)句可以如以下所示檢查字符串常量了。
string strTest = "Chris";
switch (strTest)
{
case "Chris":
Console.WriteLine("Hello Chris!");
break;
}
6.2 循環(huán)語(yǔ)句
當(dāng)你想重復(fù)執(zhí)行某些語(yǔ)句或語(yǔ)段時(shí)，依據(jù)當(dāng)前不同的任務(wù)，Ｃ＃提供４個(gè)不同的循環(huán)語(yǔ)句選擇給你使用：
。 for 語(yǔ)句
。foreach 語(yǔ)句
。 while 語(yǔ)句
。do 語(yǔ)句
6.2.1 for 語(yǔ)句
當(dāng)你預(yù)先知道一個(gè)內(nèi)含語(yǔ)句應(yīng)要執(zhí)行多少次時(shí)，for 語(yǔ)句特別有用。當(dāng)條件為真時(shí)，常規(guī)語(yǔ)法允許重復(fù)地執(zhí)行內(nèi)含語(yǔ)
句（和循環(huán)表達(dá)式）：
for (初始化;條件;循環(huán)) 內(nèi)含語(yǔ)句
請(qǐng)注意，初始化、條件和循環(huán)都是可選的。如果忽略了條件，你就可以產(chǎn)生一個(gè)死循環(huán)，要用到跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句（break 或
goto）才能退出。
for (;;)
{
break; // 由于某些原因
}
另外一個(gè)重點(diǎn)是，你可以同時(shí)加入多條由逗號(hào)隔開的語(yǔ)句到for循環(huán)的所有三個(gè)參數(shù)。例如，你可以初始化兩個(gè)變量、
擁有三個(gè)條件語(yǔ)句，并重復(fù)4個(gè)變量。
作為C或C++程序員，你必須了解僅有的一個(gè)變化：條件語(yǔ)句必須為布爾表達(dá)式，就象 if 語(yǔ)句一樣。
清單6.4 包含使用 for 語(yǔ)句的一個(gè)例子。它顯示了如何計(jì)算一個(gè)階乘，比使用遞歸函數(shù)調(diào)用還要快。
清單 6.4 在for 循環(huán)里計(jì)算一個(gè)階乘
1: using System;
2:
3: class Factorial
4: {
5: public static void Main(string[] args)
6: {
7: long nFactorial = 1;
8: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);
9:
10: long nCurDig = 1;
11: for (nCurDig=1;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++)
12: nFactorial *= nCurDig;
13:
14: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);
15: }
16: }
盡管該例子過(guò)于拖沓，但它作為如何使用for 語(yǔ)句的一個(gè)開端。首先，我本應(yīng)在初始化內(nèi)部聲明變量nCurDig：
for (long nCurDig=1;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++) nFactorial *= nCurDig;
另一種忽略初始化的選擇如下行，因?yàn)榈?0行在for 語(yǔ)句的外部初始化了變量。（記住C#需要初始化變量）：
for (;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++) nFactorial *= nCurDig;
另一種改變是把++操作符移到內(nèi)含語(yǔ)句中：
for ( ;nCurDig <= nComputeTo; ) nFactorial *= nCurDig++;
如果我也想擺脫條件語(yǔ)句，全部要做的是增加一條if 語(yǔ)句，用break 語(yǔ)句中止循環(huán)：
for (;;)
{
if (nCurDig > nComputeTo) break;
nFactorial *= nCurDig++;
}
除了用于退出for語(yǔ)句的break語(yǔ)句外，你還可以用continue 跳過(guò)當(dāng)前循環(huán)，并繼續(xù)下一次循環(huán)。
for (;nCurDig <= nComputeTo;)
{
if (5 == nCurDig) continue; // 這行跳過(guò)了余下的代碼
nFactorial *= nCurDig++;
}
6.2.2 foreach 語(yǔ)句
已經(jīng)在Visual Basic 語(yǔ)言中存在了很久的一個(gè)功能是，通過(guò)使用For Each 語(yǔ)句收集枚舉。C#通過(guò)foreach 語(yǔ)句，也
有一個(gè)用來(lái)收集枚舉的命令：
foreach(表達(dá)式中的類型標(biāo)識(shí)符） 內(nèi)含語(yǔ)句
循環(huán)變量由類型和標(biāo)識(shí)符聲明，且表達(dá)式與收集相對(duì)應(yīng)。循環(huán)變量代表循環(huán)正在為之運(yùn)行的收集元素。
你應(yīng)該知道不能賦一個(gè)新值給循環(huán)變量，也不能把它當(dāng)作ref 或out 參數(shù)。這樣引用在內(nèi)含語(yǔ)句中被執(zhí)行的代碼。
你如何說(shuō)出某些類支持foreach 語(yǔ)句？ 簡(jiǎn)而言之，類必須支持具有 GetEnumerator()名字的方法，而且由其所返回的
結(jié)構(gòu)、類或者接口必須具有public 方法MoveNext() 和public 屬性Current。如果你想知道更多，請(qǐng)閱讀語(yǔ)言參考手冊(cè)，
它有很多關(guān)于這個(gè)話題的詳細(xì)內(nèi)容。
對(duì)于清單 6.5 中的例子，我恰好偶然選了一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了所有這些需要。我用它來(lái)列舉被定義過(guò)的所有的環(huán)境變量。
清單 6.5 讀所有的環(huán)境變量
1: using System;
2: using System.Collections;
3:
4: class EnvironmentDumpApp
5: {
6: public static void Main()
7: {
8: IDictionary envvars = Environment.GetEnvironmentVariables();
9: Console.WriteLine("There are {0} environment variables declared", envvars.Keys.Count);
10: foreach (String strKey in envvars.Keys)
11: {
12: Console.WriteLine("{0} = {1}",strKey, envvars[strKey].ToString());
13: }
14: }
15: }
對(duì)GetEnvironmentVariables的調(diào)用返回一個(gè)IDictionary類型接口，它是由.NET框架中的許多類實(shí)現(xiàn)了的字典接口。
通過(guò) IDictionary 接口，可以訪問兩個(gè)收集：Keys 和 Values。在這個(gè)例子里，我在foreach語(yǔ)句中使用Keys，接著查
找基于當(dāng)前key值的值（第12行）。
當(dāng)使用foreach時(shí)，只要注意一個(gè)問題：當(dāng)確定循環(huán)變量的類型時(shí)，應(yīng)該格外小心。選擇錯(cuò)誤的類型并沒有受到編譯
器的檢測(cè)，但它會(huì)在運(yùn)行時(shí)受檢測(cè)，且會(huì)引發(fā)一個(gè)異常。
6.2.3 while 語(yǔ)句
當(dāng)你想執(zhí)行一個(gè)內(nèi)含語(yǔ)句0次或更多次時(shí)，while語(yǔ)句正是你所盼望的：
while (條件) 內(nèi)含語(yǔ)句
條件語(yǔ)句——它也是一個(gè)布爾表達(dá)式 ——控制內(nèi)含語(yǔ)句被執(zhí)行的次數(shù)。你可以使用 break 和continue語(yǔ)句來(lái)控制
while語(yǔ)句中的執(zhí)行語(yǔ)句，它的運(yùn)行方式同在for語(yǔ)句中的完全相同。
為了舉例while的用法，清單 6.6 說(shuō)明如何使用一個(gè) StreamReader類輸出C#源文件到屏幕。
清單 6.6 顯示一個(gè)文件的內(nèi)容
1: using System;
2: using System.IO;
3:
4: class WhileDemoApp
5: {
6: public static void Main()
7: {
8: StreamReader sr = File.OpenText ("whilesample.cs");
9: String strLine = null;
10:
11: while (null != (strLine = sr.ReadLine()))
12: {
13: Console.WriteLine(strLine);
14: }
15:
16: sr.Close();
17: }
18: }
代碼打開文件 whilesample.cs, 接著當(dāng)ReadLine 方法返回一個(gè)不等于null的值時(shí)，就在屏幕上顯示所讀取的值。注
意，我在while條件語(yǔ)句中用到一個(gè)賦值。如果有更多的用&&和¦¦連接起來(lái)的條件語(yǔ)句，我不能保證它們是
否會(huì)被執(zhí)行，因?yàn)榇嬖谥岸搪贰钡目赡堋?br>
6.2.4 do 語(yǔ)句
C#最后可利用的循環(huán)語(yǔ)句是do語(yǔ)句。它與while語(yǔ)句十分相似，僅當(dāng)經(jīng)過(guò)最初的循環(huán)之后，條件才被驗(yàn)證。
do
{
內(nèi)含語(yǔ)句
}
while (條件);
do語(yǔ)句保證內(nèi)含語(yǔ)句至少被執(zhí)行過(guò)一次，而且只要條件求值等于真，它們繼續(xù)被執(zhí)行。通過(guò)使用break語(yǔ)句，你可以迫
使運(yùn)行退出 do 語(yǔ)塊。如果你想跳過(guò)這一次循環(huán)，使用continue語(yǔ)句。
一個(gè)如何使用do語(yǔ)句的例子顯示在清單 6.7中。它向用戶請(qǐng)求一個(gè)或多個(gè)數(shù)字，并且當(dāng)執(zhí)行程序退出do循環(huán)后計(jì)算平
均值。
清單 6.7 在do 循環(huán)中計(jì)算平均值
1: using System;
2:
3: class ComputeAverageApp
4: {
5: public static void Main()
6: {
7: ComputeAverageApp theApp = new ComputeAverageApp();
8: theApp.Run();
9: }
10:
11: public void Run()
12: {
13: double dValue = 0;
14: double dSum = 0;
15: int nNoOfValues = 0;
16: char chContinue = 'y';
17: string strInput;
18:
19: do
20: {
21: Console.Write("Enter a value: ");
22: strInput = Console.ReadLine();
23: dValue = Double.Parse(strInput);
24: dSum += dValue;
25: nNoOfValues++;
26: Console.Write("Read another value?");
27:
28: strInput = Console.ReadLine();
29: chContinue = Char.FromString(strInput);
30: }
31: while ('y' == chContinue);
32:
33: Console.WriteLine("The average is {0}",dSum / nNoOfValues);
34: }
35: }
在這個(gè)例子里，我在靜態(tài) Main函數(shù)中實(shí)例化 ComputeAverageApp類型的一個(gè)對(duì)象。它同樣接著調(diào)用實(shí)例的Run方法，
該方法包含了計(jì)算平均值所有必要的功能。
do 循環(huán)跨越第19~31行。條件是這樣設(shè)定的：分別回答各個(gè)問題 “y”，以決定是否要增加另一個(gè)值。輸入任何其它
字符會(huì)引起程序退出 do語(yǔ)塊，且平均值被計(jì)算。
正如你可以從提到的例子看出，do語(yǔ)句和while語(yǔ)句差別不太大——僅有的差別就是條件在什么時(shí)候被求值。
6.3 小結(jié)
這章解釋了如何使用C#中用到的各種選擇和循環(huán)語(yǔ)句。 if 語(yǔ)句在應(yīng)用程序中可能是最為常用的語(yǔ)句。當(dāng)在布爾表達(dá)
式中使用計(jì)算時(shí)，編譯器會(huì)為你留意。但是，你一定要確保條件語(yǔ)句的短路不會(huì)阻止必要代碼的運(yùn)行。
switch 語(yǔ)句——盡管同樣與C語(yǔ)言的相應(yīng)部分相似——但也被改善了。直達(dá)不再被支持，而且你可以使用字符串標(biāo)
簽，對(duì)于C程序員，這是一種新的用法。
在這一章的最后部分，我說(shuō)明如何使用for、foreach、while和do語(yǔ)句。語(yǔ)句完成各種需要，包括執(zhí)行固定次數(shù)的循
環(huán)、列舉收集元素和執(zhí)行基于某些條件的任意次數(shù)的語(yǔ)句。
