《Java语言导学（原书第6版）》一3.4　控制流语句

3.4　控制流语句

源文件中的语句通常按照出现的先后次序自顶向下执行。控制流语句打破了这种常规，它通过决策、循环和分支等，使程序可以有条件地执行特定的代码块。本节介绍Java程序语言支持的决策语句（if-then、if-then-else、switch）、循环语句（for、while、do-while）和分支语句（break、continue、return）。

3.4.1　if-then语句和if-then-else语句

1.if-then语句
if-then语句是最基本的控制流语句。该语句使得当某个条件为真时，程序只执行特定的代码段。再以自行车为例来说明。自行车只有在运动时，Bicycle类才可以使用刹车减速。如下为applyBrakes方法的一种实现：

当条件为假时（也就是说自行车不再运动），就直接跳出if-then语句。
另外，如果then子句只包含一条语句，那么一对花括号可以省略：

何时省略花括号取决于编程人员个人的喜好。但是，省略花括号会降低代码的健壮性。省略花括号后经常会犯一个错误，那就是在then子句中添加第二条语句时忘记添加必需的花括号。编译器不会捕获该类错误，但程序的运行结果是错的。
2.if-then-else语句
if-then-else语句在条件为假时提供第二条执行路径。在applyBrakes方法中使用if-then-else语句执行某个动作，表示在自行车不处于运动状态时使用刹车产生的动作。在这个例子中，该动作就是输出错误消息语句：

下面程序中，IfElseDemo根据testscore的值对成绩定级：90分及以上为A，80分及以上为B，以此类推。

程序输出如下：

注意，testscore的值可能同时满足复合语句“76 >= 70”和“76 >= 60”中的多个表达式。但是，条件一旦满足，就执行相应的语句（grade='C';）而且不会计算后续条件。

3.4.2　switch语句

与if-then和if-then-else语句不同，switch语句可以包含多条可能的执行路径。switch语句通常与byte、short、char、int等基本数据类型一起使用，也会与枚举类型（见第4章）、String类和由某些基本数据类型组成的特殊类（Character、Byte、Short和Integer等，见第9章）一起使用。
下述SwitchDemo程序声明int类型的变量month，其值表示月份。它根据month的值使用switch语句显示月份的名称。

其输出结果为August。
switch语句的主体叫switch块。switch块中的语句可以用一个或多个case标签或default标签来标记。switch语句计算其表达式，并执行匹配的case标签后的所有语句。
该程序的功能也可以用if-then-else语句实现：

选择if-then-else语句还是switch语句，取决于程序的可读性和语句的条件表达式。if-then-else语句可以根据值或条件的范围进行条件判断，而switch语句只能根据单个值（如整数、枚举值、String对象等）进行条件判断。
需要注意的是break语句，它让程序跳出switch语句，继续执行switch块后的第一条语句。break语句是必需的，如果没有break语句，switch块中的语句就会失效：它会顺序执行匹配case标签之后的所有语句，不管是否是表达式的子case标签，直到遇到break语句。程序SwitchDemoFallThrough就是这样一个例子，它输出匹配月份及之后的月份：

程序输出如下：

就技术而言，最后的break不是必需的，因为控制流会跳出switch语句。但建议使用break，因为这样有助于更改代码，而且不容易犯错误。default部分处理所有不能用case部分显式处理的值。
下述SwitchDemo2程序说明语句如何包含多个case标签，其功能为计算特定月份的天数：

输出结果如下：

在switch语句中使用String对象
在switch语句的表达式中可以使用String对象。下面的程序StringSwitchDemo会根据月份的String值来显示月份的数值：


程序输出8。
switch表达式中的String对象与case标签关联的表达式比较，就像使用String.equals方法一样。要让StringSwitchDemo程序接收任意大小写的月份，只需将输入的月份名称转换成小写（使用toLowerCase方法），并将case标签关联的所有字符串都改成小写即可。
注意　这个例子测试switch语句中的表达式是否为null。要确保任意switch语句中的表达式都不为null，以免抛出空指针异常（NullPointerException）。

3.4.3　while语句和do-while语句
当条件为真时，while语句不断执行语句块。其语法如下：

while语句先计算expression的值，并返回一个boolean值。如果其值为真，while语句执行while块中的statement(s)。接着不断执行while代码块，并计算expression的值，直到expression的值为假。使用下述WhileDemo程序可以依次打印1到10的值：

无限循环可以由下面的while语句实现：

Java程序语言也支持do-while语句，其格式如下：

do-while语句和while语句的区别在于do-while在循环的末端计算表达式的值，而不是在顶部。因此，do代码块内的语句至少要执行一次，如DoWhileDemo程序所示。

3.4.4　for语句

for语句提供在一定值范围内迭代的紧凑方式。程序员通常称为for循环，因为在满足特定的条件之前，它会一直循环执行。for语句的一般形式如下：

使用这种形式的for语句时，要牢记以下几点：

• initialization表达式初始化循环，它只在循环开始时执行一次。
• 当termination表达式的值为false时，循环终止。
• 循环过程中，每次迭代都会调用increment表达式，该表达式可以对一个值进行递增或递减操作。

下述ForDemo程序使用for语句的一般形式将数字1到10显示到标准输出上：

输出结果为：

注意如何在initialization表达式中声明变量。变量的作用域为从变量声明到for语句控制的代码块末端，因此它也可以用于termination和increment表达式。如果控制for语句的变量不是循环体外必需的，那么最好在initialization表达式中声明该变量。变量名i、j和k通常用于控制for循环，在initialization表达式内声明这些变量，不仅限制了它们的生命周期，而且会减少错误。
for循环的三个表达式都是可选的。无限循环可以如下创建：

for语句还有另一种形式，用于迭代集合和数组中的元素。这种形式有时称为加强型for语句，主要用于使循环更加紧凑，易于阅读。下面举个例子来说明这一点，数组包含了从1到10的10个数字：

程序EnhancedForDemo使用加强型for语句来循环该数组：

在这个例子中，变量item保存数组numbers的当前值。输出结果和ForDemo的输出结果一样：

建议使用加强型for语句，而不是一般形式的for语句。

3.4.5　分支语句

1.?break语句
break语句有两种形式：标签式和非标签式。非标签式break语句在switch语句的讨论中已经介绍过。如下面的BreakDemo程序所示，非标签式break也可以终止for、while或do-while循环：

该程序在数组中搜索数字12。找到12时，break语句（如上述代码中黑体所示）会终止for循环。控制流会跳转到for循环后面的语句。程序输出结果如下：

非标签式break语句会终止最内层的switch、for、while或do-while语句，而标签式break语句会终止外层语句。下面的BreakWithLabelDemo程序与前述程序类似，只是使用嵌套循环在二维数组中搜索值。找到该值时，标签式break语句（标签式search）会终止外层循环。

程序输出：

break语句会终止标签语句，但不会改变到标签语句的控制流。控制流会立即跳转到标签语句（已终止）后的语句。
2.?continue语句
continue语句会跳出for、while或do-while循环的当前迭代。非标签形式会跳转到最外层循环体的末端，并计算控制该循环的boolean表达式。下面的ContinueDemo程序逐个统计字符串中字母p的出现次数。如果当前字符不是p，continue语句会跳出循环并继续测试下一个字符。如果字符是p，将字母个数加1：

程序输出：

删除continue语句并重新编译，可以清楚地看到continue语句的作用。运行程序时，计数错误，也就是说会搜索到35个p，而不是9个。
标签式continue语句跳出给定标签标记的外层循环的当前迭代。下述Continue-
WithLabelDemo程序使用嵌套循环在另一个字符串内搜索子串。需要用到两个嵌套循环：一个用于迭代待搜索的子串，另一个用于迭代要搜索的字符串。ContinueWithLabelDemo使用标签式continue语句跳出外层循环的迭代：

程序输出：

1. return语句
   最后一种分支语句是return语句。return语句退出当前方法，且控制流返回到调用方法的位置。return语句有两种形式：一种返回值，另一种不返回值。要返回值，只需在return后输入返回的值或待计算的表达式：

返回值的数据类型必须与方法声明的返回值的类型匹配。当方法声明为void类型时，要采用不返回值的return语句：

第4章将介绍编写方法时所需要的知识。

3.4.6　小结

if-then语句是最基本的控制流语句。该语句使得当某个条件为真时，程序只执行特定的代码段。if-then-else语句在条件为假时提供第二条执行路径。与if-then和if-then-else语句不同，switch语句可以包含多条可能的执行路径。while和do-while语句当条件为真时可以不断执行语句块。do-while语句和while语句的区别在于do-while在循环的末端计算表达式的值，而不是在顶部。因此，do代码块内的语句至少执行一次。for语句提供在一定值范围内迭代的紧凑方式。它有两种形式，其中一种用于迭代集合和数组中的元素。

3.4.7　问题和练习：控制流语句

问题

1. Java程序语言支持的最基本的控制流语句是　　　　　。
   2. 　　　　　语句支持任意数量可能的执行路径。

3. 　　　　　语句与while语句类似，但在循环的　　　　　计算表达式的值。

1. 如何使用for语句编写无限循环？
2. 如何使用while语句编写无限循环？
   练习

根据下述代码段，完成后面的练习：

a.?想象一下，如果aNumber是3，上述代码段会输出什么结果？
b.?编写一个测试程序，它包含前面代码段，而且aNumber的值为3。程序的输出结果是

?什么？输出结果是否就是预期的结果？解释原因。换句话说，什么是该代码段的控
?制流？

c.只使用空格和换行符重新排版代码段，以便理解其控制流结构。
d.使用大括号进一步简化代码。

答案
相关答案参考
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/QandE/answers_flow.html。