Java中控制流程語句的深入講解

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前言

流程控制語句是用來控制程序中各語句執行順序的語句，可以把語句組合成能完成一定功能的小邏輯模塊。

控制語句分為三類：順序、選擇和循環。

順序結構：代表“先執行a，再執行b”的邏輯。

選擇結構：代表“如果…，則…”的邏輯。

循環結構：代表“如果…，則重復執行…”的邏輯。

實際上，任何軟件和程序，小到一個練習，大到一個操作系統，本質上都是由“變量、選擇語句、循環語句”組成。
這三種基本邏輯結構是相互支撐的，它們共同構成瞭算法的基本結構，無論怎樣復雜的邏輯結構，都可以通過它們來表達。

if-then

它告訴你要隻有 if 後面是 true 時才執行特定的代碼。

void applyBrakes() {
    // the "if" clause: bicycle must be moving
    if (isMoving){ 
        // the "then" clause: decrease current speed
        currentSpeed--;
    }
}

如果 if 後面是 false, 則跳到 if-then 語句後面。語句可以省略中括號，但在編碼規范裡面不推薦使用，如：

void applyBrakes() {
    // same as above, but without braces 
    if (isMoving)
        currentSpeed--;
}

if-then-else

該語句是在 if 後面是 false 時，提供瞭第二個執行路徑。

void applyBrakes() {
    if (isMoving) {
        currentSpeed--;
    } else {
        System.err.println("The bicycle has already stopped!");
    } 
}

下面是一個完整的例子：

class IfElseDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int testscore = 76;
        char grade;

        if (testscore >= 90) {
            grade = 'A';
        } else if (testscore >= 80) {
            grade = 'B';
        } else if (testscore >= 70) {
            grade = 'C';
        } else if (testscore >= 60) {
            grade = 'D';
        } else {
            grade = 'F';
        }
        System.out.println("Grade = " + grade);
    }
}

輸出為：Grade = C

switch

switch 語句可以有許多可能的執行路徑。可以使用 byte, short, char, 和 int 基本數據類型，也可以是枚舉類型（enumerated types）、String 以及少量的原始類型的包裝類 Character, Byte, Short, 和 Integer。

下面是一個 SwitchDemo 例子：

class SwitchDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int month = 8;
        String monthString;
        switch (month) {
        case 1:
            monthString = "January";
            break;
        case 2:
            monthString = "February";
            break;
        case 3:
            monthString = "March";
            break;
        case 4:
            monthString = "April";
            break;
        case 5:
            monthString = "May";
            break;
        case 6:
            monthString = "June";
            break;
        case 7:
            monthString = "July";
            break;
        case 8:
            monthString = "August";
            break;
        case 9:
            monthString = "September";
            break;
        case 10:
            monthString = "October";
            break;
        case 11:
            monthString = "November";
            break;
        case 12:
            monthString = "December";
            break;
        default:
            monthString = "Invalid month";
            break;
        }
        System.out.println(monthString);
    }
}

break 語句是為瞭防止 fall through。

class SwitchDemoFallThrough {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        java.util.ArrayList<String> futureMonths = new java.util.ArrayList<String>();

        int month = 8;

        switch (month) {
        case 1:
            futureMonths.add("January");
        case 2:
            futureMonths.add("February");
        case 3:
            futureMonths.add("March");
        case 4:
            futureMonths.add("April");
        case 5:
            futureMonths.add("May");
        case 6:
            futureMonths.add("June");
        case 7:
            futureMonths.add("July");
        case 8:
            futureMonths.add("August");
        case 9:
            futureMonths.add("September");
        case 10:
            futureMonths.add("October");
        case 11:
            futureMonths.add("November");
        case 12:
            futureMonths.add("December");
            break;
        default:
            break;
        }

        if (futureMonths.isEmpty()) {
            System.out.println("Invalid month number");
        } else {
            for (String monthName : futureMonths) {
                System.out.println(monthName);
            }
        }
    }

}

輸出為：

August
September
October
November
December

技術上來說，最後一個 break 並不是必須，因為流程跳出 switch 語句。但仍然推薦使用 break ，主要修改代碼就會更加簡單和防止出錯。default 處理瞭所有不明確值的情況。

下面例子展示瞭一個局域多個 case 的情況。

class SwitchDemo2 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int month = 2;
        int year = 2000;
        int numDays = 0;

        switch (month) {
        case 1:
        case 3:
        case 5:
        case 7:
        case 8:
        case 10:
        case 12:
            numDays = 31;
            break;
        case 4:
        case 6:
        case 9:
        case 11:
            numDays = 30;
            break;
        case 2:
            if (((year % 4 == 0) && !(year % 100 == 0)) || (year % 400 == 0))
                numDays = 29;
            else
                numDays = 28;
            break;
        default:
            System.out.println("Invalid month.");
            break;
        }
        System.out.println("Number of Days = " + numDays);
    }
}

輸出為：Number of Days = 29

使用 String

Java SE 7 開始，可以在 switch 語句裡面使用 String，下面是一個例子

class StringSwitchDemo {

    public static int getMonthNumber(String month) {

        int monthNumber = 0;

        if (month == null) {
            return monthNumber;
        }

        switch (month.toLowerCase()) {
        case "january":
            monthNumber = 1;
            break;
        case "february":
            monthNumber = 2;
            break;
        case "march":
            monthNumber = 3;
            break;
        case "april":
            monthNumber = 4;
            break;
        case "may":
            monthNumber = 5;
            break;
        case "june":
            monthNumber = 6;
            break;
        case "july":
            monthNumber = 7;
            break;
        case "august":
            monthNumber = 8;
            break;
        case "september":
            monthNumber = 9;
            break;
        case "october":
            monthNumber = 10;
            break;
        case "november":
            monthNumber = 11;
            break;
        case "december":
            monthNumber = 12;
            break;
        default:
            monthNumber = 0;
            break;
        }

        return monthNumber;
    }

    public static void main(String[] args) {

        String month = "August";

        int returnedMonthNumber = StringSwitchDemo.getMonthNumber(month);

        if (returnedMonthNumber == 0) {
            System.out.println("Invalid month");
        } else {
            System.out.println(returnedMonthNumber);
        }
    }
}

輸出為：8

註：switch 語句表達式中不能有 null。

while

while 語句在判斷條件是 true 時執行語句塊。語法如下：

while (expression) {
     statement(s)
}

while 語句計算的表達式，必須返回 boolean 值。如果表達式計算為 true，while 語句執行 while 塊的所有語句。while 語句繼續測試表達式，然後執行它的塊，直到表達式計算為 false。完整的例子：

class WhileDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int count = 1;
        while (count < 11) {
            System.out.println("Count is: " + count);
            count++;
        }
    }
}

用 while 語句實現一個無限循環：

while (true){
    // your code goes here
}

do-while

語法如下：

do {
     statement(s)
} while (expression);

do-while 語句和 while 語句的區別是，do-while 計算它的表達式是在循環的底部，而不是頂部。所以，do 塊的語句，至少會執行一次，如 DoWhileDemo 程序所示：

class DoWhileDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int count = 1;
        do {
            System.out.println("Count is: " + count);
            count++;
        } while (count < 11);
    }
}

輸出為：

Count is: 1
Count is: 2
Count is: 3
Count is: 4
Count is: 5
Count is: 6
Count is: 7
Count is: 8
Count is: 9
Count is: 10

for

for 語句提供瞭一個緊湊的方式來遍歷一個范圍值。程序經常引用為”for 循環”，因為它反復循環，直到滿足特定的條件。for 語句的通常形式，表述如下：

for (initialization; termination;
     increment) {
    statement(s)
}

使 for 語句時要註意：

  • initialization 初始化循環；它執行一次作為循環的開始。
  • 當 termination 計算為 false，循環結束。
  • increment 會在循環的每次迭代執行；該表達式可以接受遞增或者遞減的值
class ForDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=1; i<11; i++){
            System.out.println("Count is: " + i);
       }
    }

}

輸出為：

Count is: 1
Count is: 2
Count is: 3
Count is: 4
Count is: 5
Count is: 6
Count is: 7
Count is: 8
Count is: 9
Count is: 10

註意：代碼在 initialization 聲明變量。該變量的存活范圍，從它的聲明到 for 語句的塊的結束。所以，它可以用在 termination 和 increment。如果控制 for 語句的變量，不需要在循環外部使用，最好是在 initialization 聲明。經常使用 i,j,k 經常用來控制 for 循環。在 initialization 聲明他們，可以限制他們的生命周期，減少錯誤。

for 循環的三個表達式都是可選的，一個無限循環，可以這麼寫：

// infinite loop
for ( ; ; ) {

    // your code goes here
}

for 語句還可以用來迭代 集合（Collections） 和 數組（arrays），這個形式有時被稱為增強的 for 語句（ enhanced for ），可以用來讓你的循環更加緊湊，易於閱讀。為瞭說明這一點，考慮下面的數組：

int[] numbers = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

使用 增強的 for 語句來循環數組

class EnhancedForDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = 
            {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        for (int item : numbers) {
            System.out.println("Count is: " + item);
        }
    }

}

輸出：

Count is: 1
Count is: 2
Count is: 3
Count is: 4
Count is: 5
Count is: 6
Count is: 7
Count is: 8
Count is: 9
Count is: 10

盡可能使用這種形式的 for 替代傳統的 for 形式。

break

break 語句有兩種形式：標簽和非標簽。在前面的 switch 語句，看到的 break 語句就是非標簽形式。可以使用非標簽 break 用來結束 for，while，do-while 循環，如下面的 BreakDemo 程序：

class BreakDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrayOfInts = { 32, 87, 3, 589, 12, 1076, 2000, 8, 622, 127 };
        int searchfor = 12;

        int i;
        boolean foundIt = false;

        for (i = 0; i < arrayOfInts.length; i++) {
            if (arrayOfInts[i] == searchfor) {
                foundIt = true;
                break;
            }
        }

        if (foundIt) {
            System.out.println("Found " + searchfor + " at index " + i);
        } else {
            System.out.println(searchfor + " not in the array");
        }
    }

}

這個程序在數組終查找數字12。break 語句，當找到值時，結束 for 循環。控制流就跳轉到 for 循環後面的語句。程序輸出是：

Found 12 at index 4

無標簽 break 語句結束最裡面的 switch，for，while，do-while 語句。而標簽break 結束最外面的語句。接下來的程序，BreakWithLabelDemo，類似前面的程序，但使用嵌套循環在二維數組裡尋找一個值。但值找到後，標簽 break 語句結束最外面的 for 循環(標簽為”search”):

class BreakWithLabelDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[][] arrayOfInts = { { 32, 87, 3, 589 }, { 12, 1076, 2000, 8 }, { 622, 127, 77, 955 } };
        int searchfor = 12;

        int i;
        int j = 0;
        boolean foundIt = false;

        search: for (i = 0; i < arrayOfInts.length; i++) {
            for (j = 0; j < arrayOfInts[i].length; j++) {
                if (arrayOfInts[i][j] == searchfor) {
                    foundIt = true;
                    break search;
                }
            }
        }

        if (foundIt) {
            System.out.println("Found " + searchfor + " at " + i + ", " + j);
        } else {
            System.out.println(searchfor + " not in the array");
        }
    }
}

程序輸出是：

Found 12 at 1, 0

break 語句結束標簽語句，它不是傳送控制流到標簽處。控制流傳送到緊隨標記（終止）聲明。

註： Java 沒有類似於 C 語言的 goto 語句，但帶標簽的 break 語句，實現瞭類似的效果。

continue

continue 語句忽略 for，while，do-while 的當前迭代。非標簽模式，忽略最裡面的循環體，然後計算循環控制的 boolean 表達式。接下來的程序，ContinueDemo，通過一個字符串的步驟，計算字母“p”出現的次數。如果當前字符不是 p，continue 語句跳過循環的其他代碼，然後處理下一個字符。如果當前字符是 p，程序自增字符數。

class ContinueDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        String searchMe = "peter piper picked a " + "peck of pickled peppers";
        int max = searchMe.length();
        int numPs = 0;

        for (int i = 0; i < max; i++) {
            // interested only in p's
            if (searchMe.charAt(i) != 'p')
                continue;

            // process p's
            numPs++;
        }
        System.out.println("Found " + numPs + " p's in the string.");
    }

}

程序輸出：

Found 9 p’s in the string

為瞭更清晰看效果，嘗試去掉 continue 語句，重新編譯。再跑程序，count 將是錯誤的，輸出是 35，而不是 9.
帶標簽的 continue 語句忽略標簽標記的外層循環的當前迭代。下面的程序例子，ContinueWithLabelDemo，使用嵌套循環在字符傳的字串中搜索字串。需要兩個嵌套循環：一個迭代字串，一個迭代正在被搜索的字串。下面的程序ContinueWithLabelDemo，使用 continue 的標簽形式，忽略最外層的循環。

class ContinueWithLabelDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        String searchMe = "Look for a substring in me";
        String substring = "sub";
        boolean foundIt = false;

        int max = searchMe.length() - substring.length();

        test: for (int i = 0; i <= max; i++) {
            int n = substring.length();
            int j = i;
            int k = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (searchMe.charAt(j++) != substring.charAt(k++)) {
                    continue test;
                }
            }
            foundIt = true;
            break test;
        }
        System.out.println(foundIt ? "Found it" : "Didn't find it");
    }

}

這裡是程序輸出：

Found it

return

最後的分支語句是 return 語句。return 語句從當前方法退出，控制流返回到方法調用處。return 語句有兩種形式：一個是返回值，一個是不返回值。為瞭返回一個值，簡單在 return 關鍵字後面把值放進去(或者放一個表達式計算)。

return ++count;

return 的值的數據類型，必須和方法聲明的返回值的類型符合。當方法聲明為 void，使用下面形式的 return 不需要返回值。

return;

總結

到此這篇關於Java中控制流程語句的文章就介紹到這瞭,更多相關Java控制流程語句內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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