控制流

什么是控制流？

所謂控制流，是用來控制一件事物的流程的。跟數(shù)據(jù)類型一樣，同樣是模擬我們大腦對現(xiàn)實生活的處理模式。
還記得我在開始舉的例子的嗎？一起來回顧一下：

早晨起(床)，吃完(早餐)，出門穿上(外套)，花(兩元錢)買了公交(車票)，到公司開始(干活)。

我們的大腦能夠輕松處理不同的數(shù)據(jù)類型，并且，我們實際上還在處理流程控制。讓我們將上面這個例子細(xì)分一下：

• 當(dāng)我吃早飯時，只要沒吃完，我就會一直吃，直到吃完或者吃飽；
• 出門的時候檢查有沒有穿外套，穿了外套再出門；
• 等公交車時，一輛接一輛，到了我要等的22路公交車，我就上車。
• 如果我趕上了公交車，我就會到公司干活；

看吧，這里隱藏了相當(dāng)多的條件或循環(huán)。只有通過這種流程控制，我們才能自由處理各個對象。我們的大腦相當(dāng)強大，強大到你根本不需要費勁思考，這些事情就順理成章的完成了。
再說回可憐的計算機，它需要你給他交待具體的任務(wù)安排。就像家長給上小學(xué)的孩子輔導(dǎo)作業(yè)一樣，你需要把自己的認(rèn)知也暫時拉低到小學(xué)水平，這樣你才能給孩子講明白題目。

有哪些控制流？

明白了什么是控制流，我們再來看看，Swift能接受哪些具體的命令來組織事務(wù)的控制流程：

• for-in 循環(huán)：多用在數(shù)據(jù)組合中，對單個數(shù)據(jù)進行逐項遍歷；
• While 循環(huán)：如果某個條件滿足，就一直循環(huán)，直到條件不滿足；
• if 條件語句：如果某個條件滿足，就做某件事，否則就做另一件事；
• Switch 匹配語句：列舉很多條件，滿足其中某個條件時，做某件事。
  上面，只是簡略的闡述了每個語句的意思，實際運用時，有很多細(xì)節(jié)需要注意，我們逐條來看一下。

1. for-in 循環(huán)

for-in循環(huán)有點像是做上樓梯(每個臺階踩一遍)，點名(每個人都要點一遍)這種比較機械的工作。

• 基本用法
  for-in循環(huán)我們之前已經(jīng)多次用過了，在遍歷數(shù)組，集合，字典中的值時，經(jīng)常用到。

var arrayNumbers = [1,2,3]
for i in arrayNumbers {
    print(i)
}
// 1,2,3

• 遍歷區(qū)間
  我們之前提到過區(qū)間，比如1...6，就是1，2，3，4，5，6這幾個數(shù)字，也是可以用for in進行遍歷的。

for i in 1...6 {
    print(i)
}
// 1,2,3,4,5,6

在這個例子中，i是1-6范圍的值，每一步都取了一次當(dāng)前值，并打印出來。
我們還可以僅僅執(zhí)行這段循環(huán)，而不打印出i。

for i in 1...6 {
    print("Hello")
}
// 打印了六遍"Hello"

在這個例子中，我們并沒有在后面使用i，因此，我們可以用_代替i。

for _ in 1...6 {
    print("Hello")
}
// 同樣打印了六遍"Hello"

• 步進遍歷
  上樓梯的時候，我可以兩步兩步上；也可以從二樓開始上(也許是坐電梯到的二樓？)。總之，有選擇的可能。
  這時，我們可以使用stride(from:to:by:)或者是stride(from:through:by:)，先看下面的例子：

for i in stride(from:2, to: 100, by: 5) {
    print(i)
}
// 請自己在Playground中試一下結(jié)果。

這段代碼實現(xiàn)了更加多的參數(shù)，在100這個范圍內(nèi)，從2開始數(shù)，每隔5數(shù)一次。

2. While 循環(huán)

while condition {
    statements
}

如果說for in做的工作比較機械的話，while,if,switch就比較有目的性了，我們先看while。

• 基本用法
  首先看一個示例，我會持續(xù)吃，直到我感覺有差不多八成飽。這段描述可以用代碼來表達：

var 飽腹感 = 1
while 飽腹感 < 8 {
    print("再吃一口……")
    飽腹感 += 1
}

分析這段代碼：
首先，我很餓，用變量表示var 飽腹感 = 1，我給自己設(shè)定的條件是要吃到八成飽，飽腹感 < 8這實際上是一個判斷，得出的就是一個判斷值，也就是布爾值，是true or false。
開始飽腹感是1，滿足了飽腹感 < 8這個判斷，就會執(zhí)行while包起來的語句，我會再吃一口，飽腹感就會加1。這時，代碼運行完了，再從頭運行，再次判斷飽腹感的值，直到飽腹感=8的時候，條件就不滿足了，就停止執(zhí)行。
代碼停止了，但是代碼運行了7次再吃一口,也達到了目的。

• 類比：
  for-in也能實現(xiàn)類似的多次執(zhí)行的效果，但是while更接近自然語言，可以類比中文當(dāng)……時，就……。在合適的情況下使用，代碼的可讀性就會更好。
  這有點像上學(xué)的時候，老師給我們批改作文，會說你這里用詞不當(dāng)。怎么才能用詞恰當(dāng)呢？就需要多讀，多寫，慢慢進步。等到你成年后，你就不太會說：我已經(jīng)飽的無與倫比了，這樣用詞不當(dāng)?shù)脑捔恕?/p>

• repeat-while

repeat {
    statements
} while condition

理解了while的基本用法后，這里就很好理解。repeat-while與while的最大區(qū)別就是，無論什么條件，先執(zhí)行一段代碼。用我們的例子說明，就是管他餓不餓，先吃一口。上面的代碼可以改為：

var 飽腹感 = 8
repeat {
    print("再吃一口……")
    飽腹感 += 1
}
while 飽腹感 < 8

這里，我把飽腹感的初始值設(shè)為8，雖然達到我的八成飽要求了，可是還要首先吃一口再說。

3. if 條件語句

if條件語句的意思是如果……就……，如果某個條件滿足，就執(zhí)行某個動作。一個蘿卜一個坑，對預(yù)期控制的比較精確，也是編程語言中最常用的邏輯控制語句。

• 基本用法

if condition {
    statements
}

condition同樣是一個布爾值，statements是某個動作。
舉個與生活相關(guān)的例子，如果天氣晴朗，我就出門，用代碼可以表示：

var 天氣 = "晴朗"
if 天氣 == "晴朗" {
    print("我要出門")
}

聲明一下，為了便于理解，我們使用了中文名稱作為變量，swift也能正常執(zhí)行，但是在正式開發(fā)中，盡量避免這樣使用。我能想到的最大缺點就是，這樣做會影響兼容性，因為其他大部分人都不這么干。
上面這段代碼，if的條件是成立的，因此會執(zhí)行print()語句，如果你把天氣的值改為其他，print()就不會執(zhí)行了。

• if else
  既然是假設(shè)，那么我們還會有更復(fù)雜的情況，比如，如果天氣晴朗，我就出門。如果陰天、下雨、大風(fēng)等壞天氣，我就在家上網(wǎng)。這段描述，可以用代碼表示如下：

var 天氣 = "下雨"
if 天氣 == "晴朗" {
    print("我要出門")
} else {
    print("在家上網(wǎng)")
}

這里，加了else的意思是，除了天氣 == "晴朗"這個條件，其他任何情況下，執(zhí)行的動作。
滿足一個條件，執(zhí)行一個命令。如果不滿足這個條件，就執(zhí)行另一個命令。

• if else if else
  如果有多項判斷，可以使用else if。在上面的例子中，我們可以細(xì)化對不同情況的反應(yīng)。比如，如果天氣晴朗，我就出門；如果下雨，我就帶傘出門；否則，我就在家上網(wǎng)。

var 天氣 = "下雨"
if 天氣 == "晴朗" {
    print("我要出門")
} else if 天氣 == "下雨" {
    print("帶傘出門")
} else {
    print("在家上網(wǎng)")
}

還有一種跟if條件很類似的 guard語句，主要在函數(shù)中使用，我們后面再說。

4. Switch 匹配語句

• 基本用法
  如果有多項條件，每個條件都各自對應(yīng)一種動作時，除了用多個else if之外，還可以使用switch語句。

var 天氣 = "晴朗"
switch 天氣 {
case "晴朗":
    print("出門遛彎。")
case "下雨":
    print("出門帶傘。")
default:
    print("在家上網(wǎng)。")
}

有沒有發(fā)現(xiàn)switch和if的最大區(qū)別？if后面的條件是布爾值，而switch后面是具體的數(shù)據(jù)，case后面的值也是從具體的數(shù)據(jù)中做選擇。這樣就靈活了很多。
但是要注意，case是順序執(zhí)行，一旦滿足，后面就不再執(zhí)行了。

• 復(fù)合匹配
  因此，我們可以輕松使用復(fù)合數(shù)據(jù)進行匹配

var 天氣 = "陰天"
switch 天氣 {
case "晴朗", "陰天":
    print("出門遛彎。")
case "下雨":
    print("出門帶傘。")
default:
    print("在家上網(wǎng)。")
}

我在第一行case中同時列舉了兩個條件，陰天也能出門遛彎。如果是用if，你需要這樣列舉天氣=="晴朗" || 天氣=="陰天"，因為if后面只能跟布爾值。

• 區(qū)間匹配
  非布爾值帶來的好處，還可以使用區(qū)間。舉個另外的我們經(jīng)常用的評分例子：

var 分?jǐn)?shù) = 86
switch 分?jǐn)?shù) {
case 0...60:
    print("不及格")
case 61...80:
    print("良好")
case 81...100:
    print("優(yōu)秀")
default:
    print("分?jǐn)?shù)有誤")
}

• 元組匹配
  switch還能按元組匹配，也很使用，看下面這個例子：

var 生命 = 90
var 魔法 = 86

switch (生命, 魔法) {
case (100, 100):
    print("英雄的狀態(tài)完美！")
case (_, 30...100):
    print("可以釋放魔法！")
case (0..<30, _):
    print("生命值低，危險！")
default:
    print("分?jǐn)?shù)有誤")
}

從這個例子，可以看到元組匹配的特性：能按元組精確匹配，使用_可以忽略某項匹配，可以按區(qū)間匹配。

• 值綁定
  我們可以在case分支中，用常量或變量綁定條件中的值，這樣，方便在該分支中，繼續(xù)操作數(shù)據(jù)。

var status = (30,60)
switch status {
case let (生命, 魔法):
    print("生命值：\(生命), 魔法值：\(魔法)")
    let 狀態(tài)值 = 生命 + 魔法
    print("\(狀態(tài)值)")
}

還可以配合where, 進行條件判斷。會讓綁定值顯得更有意義。

var status = (30,60)
switch status {
case let (生命, 魔法) where 生命 + 魔法 > 100:
    print("可以釋放魔法！")
case let (生命, 魔法):
    print("生命值：\(生命), 魔法值：\(魔法)")
    let 狀態(tài)值 = 生命 + 魔法
    print("狀態(tài)值（\(狀態(tài)值)）不夠，不能釋放魔法。")

}

調(diào)整狀態(tài)值，能得到不同case執(zhí)行動作，你可以在Playground中多試試。

7. 控制轉(zhuǎn)移語句

最后，我們來簡單介紹幾條控制語句.
continue，break，fallthrough，return，throw
return多用在函數(shù)中，throw多用在錯誤處理中，我們也放在后面介紹。
continue，break，fallthrough這幾個語句主要用在前面所說的各種循環(huán)語句中，因為有時候這些循環(huán)的默認(rèn)執(zhí)行狀態(tài)并不能滿足需求，這時候，可以搭配這些語句，來控制流程的走向。
下面只是舉了部分例子，先想象結(jié)果如何，然后在Playground中驗證試試，也可以按自己的想法修改、調(diào)試：

• continue

var 天氣 = ["晴朗","雷暴","陰天","下雨"]
for i in 天氣 {
    if i == "雷暴" {
        continue
    } else {
        print("\(i)可以出門")
    }
}

在遍歷循環(huán)的時候，如果遇到“雷暴”，用continue跳過，不做任何事情。

• break

var 天氣 = ["晴朗","陰天","下雨","雷暴","臺風(fēng)"]
for i in 天氣 {
    if i == "雷暴" {
        break
    } else {
        print("\(i)可以出門")
    }
}

在遍歷的過程中，遇到“雷暴”，整條循環(huán)就停止了，后面就不會繼續(xù)判斷了。

• fallthrough

var 天氣 = ["晴朗","陰天","下雨","雷暴","臺風(fēng)"]
for i in 天氣 {
    switch i {
    case "晴朗":
        print("可以出門")
    case "陰天":
//        print("可以出門")
        fallthrough
    case "下雨":
        print("帶傘出門")
    default:
        print("在家上網(wǎng)！")
    }
}

在本段代碼中，fallthrough使本段代碼直接交給下一條case處理。使得“陰天”這條case也會打印“帶傘出門?！?/p>

小結(jié)與預(yù)告

掌握了流程控制，我們就可以對數(shù)據(jù)進行操控了。編程的本質(zhì)，無非是一系列的假設(shè)，判斷，循環(huán)等等。
我們可以利用已經(jīng)學(xué)到的知識，寫很多東西了。比如，

• 根據(jù)圓的半徑，求圓面積；
• 已知一個班10個同學(xué)的成績，根據(jù)他們的分?jǐn)?shù)進行不及格，良，優(yōu)的評級；
• 已知一位英雄的生命值和魔法值，每釋放一次魔法，就消耗10點生命和60點魔法，直到某一個值不能滿足最低的安全值。
  這是三個例子，證明你根據(jù)已有知識，是能夠?qū)懗鲞@樣的程序的，哪怕簡單一些。
  這也是三個作業(yè)，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，你試著獨立寫一寫，對我們學(xué)習(xí)下一節(jié)很有幫助。

來點小提示：

1. 算術(shù)運算符處理數(shù)字
2. if或switch判斷分?jǐn)?shù)的范圍
3. 用while循環(huán)包住一個if判斷，在其中進行變量的增減操作