《Go学习笔记 . 雨痕》流程控制（if、switch、for range、goto、continue、break）

Go 精简（合并）了流控制语句，虽然某些时候不够便捷，但够用。

if...else...

条件表达式值必须是布尔类型，可省略括号，且左花括号不能另起一行。

func main()  {
	x := 3

	if x > 5 {
		println("a")
	} else if x < 5 && x > 0 {
		println("b")
	} else {
		println("z")
	}
}

比较特别的是对初始化语句的支持，可定义块局部变量或执行初始化函数。

func main()  {
	x := 10

	if xinit(); x == 0 { // 优先执行 xinit 函数
		println("a")
	}

	if a, b := x + 1, x + 10; a < b { // 定义一个或多个局部变量（也可以是函数返回值）
		println(a)
	} else {
		println(b)
	}
}

局部变量的有效范围包含整个 if/else 块。

尽可能减少代码块嵌套，让正常逻辑处于相同层次。

import (
	"errors"
	"log"
)

func check(x int) error {
	if x <= 0 {
		return errors.New("x <= 0")
	}

	return nil
}

func main()  {
	x := 10

	if err := check(x); err == nil {
		x++
		println(x)
	} else {
		log.Fatal(err)
	}
}

该示例中，if 块虽然承担了 2种 逻辑：错误处理 和 后续正常操作。基于重构原则，我们应该保持代码块功能的单一性。

func check(x int) error {
	if x <= 0 {
		return errors.New("x <= 0")
	}

	return nil
}

func main() {
	x := 10

	if err := check(x); err != nil {
		log.Fatalln(err)
	}

	x++
	println(x)
}

如此，if 块仅完成条件检查 和 错误处理，相关正常逻辑保持在同一层次。当有人视图通过阅读这段代码来获知逻辑流程时，完全可忽略 if 块细节。同时，单一功能可提升代码可维护性，更利于拆分重构。

当然，如须在多个条件块中使用局部变量，那么只能保留层次，或直接使用外部变量。

func main() {
	s := "9"

	n, err := strconv.ParseInt(s, 10, 64) // 使用外部变量

	if err != nil {
		log.Fatalln(err)
	} else if n < 0 || n > 10 { // 也可以考虑拆分成另一个独立 if 块
		log.Fatalln("invalid number")
	}

	println(n) // 避免 if 局部变量将该逻辑放到 else 块
}

对应某些过于复杂的组合条件，建议将其重构为函数。

func main() {
	s := "9"

	if n, err := strconv.ParseInt(s, 10, 64); err != nil || n < 0 || n > 10 || n % 2 != 0 {
		log.Fatalln("invalid number")
	}

	println("ok")
}

函数调用虽然有一些性能损失，可却让主流程序变得更加清爽。况且，条件语句独立之后，更易于测试，同样会改善代码可维护性。

func check(s string) error {
	n, err := strconv.ParseInt(s, 10, 64)
	if err != nil || n < 0 || n > 10 || n%2 != 0 {
		return errors.New("invalid number")
	}

	return nil
}

func main() {
	s := "9"

	if err := check(s); err != nil {
		log.Fatalln(err)
	}

	println("ok")
}

将 流程 和 布局 细节分离是很常见的做法，不同的变化因素被分隔在各自独立单元（函数或模块）内，可避免修改时造成关联错误，减少患“肥胖症”的函数数量。当然，代码单元测试也是主要原因之一。另一方面，该示例中的函数 check 仅被 if 块调用，也可将其作为局部函数，以避免扩大作用域，只是对测试的友好度会差一些。

当前编译器只能说够用，须优化的地方太多，其中内联处理做得也差强人意，所以代码维护性 和 性能平衡需要投入更多心力。

语言方面，最遗憾的是没有条件运算符 “a > b ? a : b”。有没有 lambda 无所谓，但没有这个却少份优雅。加上一大堆 err != nil 判断语句，对于有完美主义倾向的代码洁癖患者来说是种折磨。

switch

与 if 类似，switch 语句也用于选择执行，但具体使用场景会有所不同。

1、表达式 switch 语句

func main() {
	a, b, c, x := 1, 2, 3, 2

	switch x {				// 将 x 与 case 条件匹配
	case a, b:				// 多个匹配条件命中其一即可（OR），变量
		println("a | b")
	case c:					// 单个匹配条件
		println("c")
	case 4:					// 常量
		println("d")
	default:
		println("z")
	}
}

输出：

a | b

条件表达式支持非常量值，这要比 C 更加灵活。相比 if 表达式，switch 值列表要更加简洁。编译器对 if、switch 生成的机器指令可能完全相同，所谓谁性能更好须看具体情况，不能作为主观判断条件。

 

switch 同样支持初始化语句，按从上到下、从左到右顺序匹配 case 执行。只有全部匹配失败时，才会执行 default 块。

func main() {
	switch x := 5; x {
	default:			// 编译器确保不会先执行 default 块
		x += 100
		println(x)
	case 5:
		x += 50
		println(x)
	}
}

输出：

55

考虑到 default 作用类似 else，建议将其放置在 switch 末尾。

相邻的空 case 不构成多条件匹配。

switch x {      // 单条件，内容为空。隐式 "case a: break;"
case a:
case b:
    println("b")
}

不能出现重复的 case 常量值。

func main() {
	switch x := 5; x {
	case 5:
		println("a")
	case 6, 5:		// 错误：duplicate case 5 in switch
		println("b")
	}
}

无须显式执行 break 语句，case 执行完毕后自动中断。如须贯通后续 case （源码顺序），须执行 fallthrough，但不再匹配后续条件表达式。

func main() {
	switch x := 5; x {
	default:
		println(x)
	case 5:
		x += 10
		println(x)

		fallthrough		// 继续执行下一个 case，但不再匹配条件表达式
	case 6:
		x += 20
		println(x)

		//fallthrough	// 如果在此继续 fallthrough，不会执行 default，完全按照源码顺序
						// 导致 "cannot fallthrough final case in switch" 错误
	}
}

输出：

15
35

注意：fallthrough 必须放在 case 块结尾，可使用 break 语句阻止。

func main() {
	switch x := 5; x {
	case 5:
		x += 10
		println(x)

		if x >= 15 {
			break		// 终止，不再执行后续语句
		}

		fallthrough		// 必须是 case 块的最后一条语句
	case 6:
		x += 20
		println(x)
	}
}

输出：

15

某些时候，switch 还被用来替换 if 语句。被省略的 switch 条件表达式默认值为 true，继而与 case 比较表达式结果匹配。

func main() {
	switch x := 5; { // 相当于 "switch x :=5; true { ... }"
	case x > 5:
		println("a")
	case x > 0 && x <= 5: // 不能写成 "case x > 0, x <= 5"，因为多条件是 OR 关系
		println("b")
	default:
		println("c")
	}
}

输出：

b

2、类型 switch 语句

类型 switch 语句 将对类型进行判定，而不是值。下面是一个简单的例子：

var v interface{}
// 省略了部分代码
// v = 8
// v = "wenjianbao"

switch v.(type) {
case string:
    fmt.Printf("The string is '%s'\n", v.(string))
case int, uint, int8, uint8, int16, uint16, int32, uint32, int64, uint64:
    fmt.Printf("The interger is %d\n", v)
default:
    fmt.Printf("Unsupporte value.(type=%T)\n", v)
}

类型 switch 语句的 switch 表达式会包含一个特殊的类型断言，例如 v.(type)。它虽然特殊，但是也要遵循类型断言的规则。其次，每个 case 表达式中包含的都是 类型字面量，而不是表达式。最后，fallthrough 语句不允许出现在类型 switch 语句中。

类型 switch 语句的 switch 表达式还有一种变形写法，如下：

var v interface{}
// 省略了部分代码
// v = 8
// v = "wenjianbao"

switch i := v.(type) {
case string:
    fmt.Printf("The string is '%s'\n", i)
case int, uint, int8, uint8, int16, uint16, int32, uint32, int64, uint64:
    fmt.Printf("The interger is %d\n", i)
default:
    fmt.Printf("Unsupporte value.(type=%T)\n", i)
}

这里的 i := v.(type) 使经类型转换后的值得以保存。i 的类型一定会是 v 的值的实际类型。

for

仅有 for 一种循环语句，但常用方式都能支持。

for i := 0; i < 3; i++ { // 初始化表达式支持函数调用或定义局部变量
}

for x < 10 { // 类似 "while x < 10 {}" 或 "for ; x < 10; {}"
    x++
}

for {		// 类似 "while true {}" 或 "for true {}"
	break
}

初始化语句仅被执行一次。条件表达式中如有函数调用，须确认是否会重复执行。可能会被编译器优化掉，也可能是动态结果，须每次执行确认。

func count() int {
	print("count.")
	return 3
}

func main() {
	for i, c := 0, count(); i < c; i++ { // 初始化语句的 count() 函数仅执行一次
		println("a", i)
	}

	c := 0
	for c < count() { // 条件表达式中的 count 重复执行
		println("b", c)
		c++
	}
}

输出：

count.a 0
a 1
a 2
count.b 0
count.b 1
count.b 2
count.
Process finished with exit code 0

规避方式 就是在初始化表达式中定义局部变量保存 count 结果。

可用 for ... range 完成数据迭代，支持 字符串、数组、数组指针、切片、字典、通道类型，返回 索引、键值 数据。

data teyp	1st value	2nd value
string	index	s[index]	unicode, rune
array/slice	index	v[index]
map	key	value
channel	element

# 迭代字符串：

func main() {
	str := "hello world"

	for index, ch := range str {
		fmt.Printf("%d -- %c\n", index, ch)
	}
}

输出：

0 -- h
1 -- e
2 -- l
3 -- l
4 -- o
5 --  
6 -- w
7 -- o
8 -- r
9 -- l
10 -- d

# 迭代数组

func main() {
	data := [3]string{"a", "b", "c"}

	for i, s := range data {
		println(i, s)
	}
}

输出：

0 a
1 b
2 c

没有相关接口实现自定义类型迭代，除非基础类型是上述类型之一。

允许返回单值，或用 “_” 忽略。

func main() {
	data := [3]string{"a", "b", "c"}

	for i := range data { // 只返回 1st value
		println(i, data[i])
	}

	for _, s := range data { // 忽略 1st value
		println(s)
	}

	for range data { // 仅迭代，不返回。可用来执行清空 channel 等操作
	}
}

无论普通 for 循环，还是 range 迭代，其定义的局部变量都会 重复使用。

func main() {
	data := [3]string{"a", "b", "c"}

	for i, s := range data {
		println(&i, &s)
	}
}

输出：

0xc42003bef0 0xc42003bf08
0xc42003bef0 0xc42003bf08
0xc42003bef0 0xc42003bf08

这对 闭包 存在一些影响，相关详情，请阅读后续章节。

注意，range 会 复制 目标数据。受直接影响的是 数组，可改用 数组指针 或 切片 类型。

func main() {
	data := [3]int{10, 20, 30}

	for i, x := range data { // 从 data 复制品中取值
		if i == 0 {
			data[0] += 100
			data[1] += 200
			data[2] += 300
		}

		fmt.Printf("x: %d, data: %d\n", x, data[i])
	}

	for i, x := range data[:] { // 仅复制 slice，不包括 底层 array
		if i == 0 {
			data[0] += 100
			data[1] += 200
			data[2] += 300
		}

		fmt.Printf("x: %d, data: %d\n", x , data[i])
	}
}

输出：

x: 10, data: 110
x: 20, data: 220    // range 返回的依旧是复制值
x: 30, data: 330

x: 110, data: 210   // 当 i == 0 修改 data 时，x 已经取值，所以是 110
x: 420, data: 420   // 复制的仅是 slice 自身，底层 array 依旧是原对象
x: 630, data: 630

相关数据类型中，字符串、切片基本结构是个很小的结构体，而 字典、通道 本身是指针封装，复制成本都很小，无须专门优化。

如果 range 目标表达式是函数调用，也仅被执行一次。

func data() []int {
	println("origin data.")
	return []int{10, 20, 30}
}

func main() {
	for i, x := range data() {
		println(i, x)
	}
}

输出：

origin data.
0 10
1 20
2 30

建议嵌套循环不要超过 2 层，否则会难以维护。必要时可剥离，重构为函数。

 

使用 range 子句，有 3 点需要注意，如下：

• 若对数组、切片 或 字符串值进行迭代，且 ：= 左边只有一个迭代变量时，一定要小心。这时只会得到其中元素的索引，而不是元素本身；这很可能并不是你想要的。
• 迭代没有任何元素的数组值、为 nil 的切片值、为 nil 的字典值 或 为 "" 的字符串值，并不会执行 for 语句中的代码。for 语句在一开始就会直接结束执行。因为这些值的长度都为 0。
• 迭代为 nil 的通道值 会让当前流程永远阻塞在 for 语句上！

 

goto，continue，break

对于 goto 的讨伐由来已久，仿佛它是“笨蛋”标签一般。可事实上，能在很多场合见到

它的身影，就连 Go 源码里都有很多。

$ cd go/src
$ grep -r -n "goto"  *

单就 Go 1.6 的源码统计结果，goto 语句就超过 1000 条有余。很惊讶，不是吗？虽然某些设计模式可用来消除 goto 语句，但在性能优先的场合，它能发挥积极作用。

使用 goto 前，须先定义标签。标签区分大小写，且未使用的标签会引发编译错误。

func main() {
start:							// 错误：label start defined and note used
	for i := 0; i < 3; i++ {
		println(i)

		if i > 1 {
			goto exit
		}
	}
exit:
	println("exit.")
}

不能跳转到其他函数，或内层代码块内。

func test() {
test:
	println("test")
	println("test exit.")
}

func main() {
	for i := 0; i < 3; i++ {
	loop:
		println(i)
	}

	goto test		// 错误：label test not defined
	goto loop		// 错误：goto loop jumps into block
}

和 goto 定义跳转不同，break、continue 用于中断代码执行。

• break：用于 switch、for、select 语句，终止整个语句块执行。
• continue：仅用于 for 循环，终止后续逻辑，立即进入下一轮循环。

func main() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		if i%2 == 0 {
			continue		// 立即进入下一轮循环
		}

		if i > 5 {
			break			// 立即终止整个 for 循环
		}

		println(i)
	}
}

输出：

1
3
5

配合标签，break 和 continue 可在多层嵌套中指定目标层级。

func main() {
outer:
	for x := 0; x < 5; x++ {
		for y := 0; y < 10; y++ {
			if y > 2 {
				println()
				continue outer
			}

			if x > 2 {
				break outer
			}

			print(x, ":", y, " ")
		}
	}
}

输出：

0:0 0:1 0:2 
1:0 1:1 1:2 
2:0 2:1 2:2