2.6 控制語句

在2.1節(jié)中曾介紹過，C#中的語句并不全是順序執(zhí)行，還可以是選擇性執(zhí)行或循環(huán)執(zhí)行。本節(jié)介紹C#中的控制語句，可改變語句的執(zhí)行順序。

2.6.1 選擇語句

選擇語句是指根據(jù)指定條件的判斷結(jié)果執(zhí)行不同的程序。在C#運算符中有條件運算符，根據(jù)表達式的結(jié)果返回不同的值，選擇語句的原理是一樣的。

C#中的選擇語句有if語句、if…else語句、if…else if語句和switch…case語句，對其介紹如下。

1．if語句

if語句是選擇語句中最簡單的一種，表示當指定條件滿足時，執(zhí)行if后的語句。if語句執(zhí)行時，首先判斷條件表達式是否為真：條件為真執(zhí)行if語句下的語句塊，結(jié)束條件語句；條件為假直接結(jié)束條件語句塊，執(zhí)行if語句塊后面的語句。語法如下：

    if(條件表達式)
    {條件成立時執(zhí)行的語句}

當條件表達式成立時，執(zhí)行{}內(nèi)的語句，否則不執(zhí)行。if括號內(nèi)和括號后不用使用分號；{}符號內(nèi)的語句是基本語句，必須以分號結(jié)尾；{}符號后不需要使用分號。

2．if…else語句

if…else語句在if語句的基礎上，添加了當條件不滿足時進行的操作。條件的成立只有兩種可能，即成立和不成立。if…else語句在條件表達式成立時與if語句一樣，執(zhí)行if后的語句塊1，并結(jié)束條件語句；條件表達式不成立時執(zhí)行else后的語句塊2，執(zhí)行完成后結(jié)束條件語句。語法如下：

    if(條件表達式)
    {條件成立時執(zhí)行的語句}
    else
    {條件表達式不成立時執(zhí)行的語句}

else后的{}內(nèi)同樣是基本語句，以分號結(jié)尾，{}符號后不需要使用分號。

3．if…else if語句

if…else if語句相對復雜，它提供了多個條件來篩選數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)依次分類排除。if…else if語句基本語法如下：

    if (條件表達式1)
    {語句塊1}
    else if (條件表達式2)
    {語句塊2}
    else if (條件表達式3)
    {語句塊3}
    …
    [else]
    {語句塊4}

上述語法中，if…else if語句在程序進入語句時，首先判定第一個if下的條件表達式1，處理結(jié)果如下。

（1）條件表達式1成立，執(zhí)行語句塊1并結(jié)束條件語句。

（2）條件表達式1不成立，判斷條件表達式2，條件表達式2成立，執(zhí)行語句塊2并結(jié)束條件語句。

（3）條件表達式2不成立，判斷條件表達式3，條件表達式3成立，執(zhí)行語句塊3并結(jié)束條件語句。

（4）條件表達式3不成立，執(zhí)行語句塊4并結(jié)束條件語句。

上述語法中只有三個條件和一個else語句。在if…else if語句中，條件可以是任意多個，但else語句小于等于一個。即else語句可以不要，也可以要，要的話只能有一個，因為條件只有成立和不成立兩種結(jié)果。

4．switch語句

switch語句的完整形式為switch…case…default。switch語句與if…else if語句用法相似，但switch語句中使用的條件只能是確定的值，即條件表達式等于某個常量，不能使用范圍。switch語句基本語法如下：

     switch (條件表達式)
     {
    case 常量1:
    語句塊1
    break;
    case 常量2:
    語句塊2
    break;
    …
    [default 語句塊3]
     }

上述語法中，switch語句在程序進入語句時，首先判定第一個常量1是否與條件表達式相等。常量可以是具體數(shù)值，也可以是表達式。

（1）條件表達式與常量1相等，執(zhí)行語句塊1并結(jié)束條件語句。

（2）條件表達式與常量2相等，執(zhí)行語句塊2并結(jié)束條件語句。

（3）條件表達式與幾個常量都不相等，執(zhí)行語句塊3并結(jié)束條件語句。

上述語法中只有兩個條件表達式和一個default語句。default語句表示剩余的情況下，與else類似。

與if…else if語句一樣，條件常量可以是任意多個，default語句可以不要，也可以要，要的話只能有一個，因為條件只有成立和不成立兩種結(jié)果。switch語句只使用一個{}包含整個模塊；break語句屬于跳轉(zhuǎn)語句，用于跳出當前選擇語句塊。

switch語句與if語句不同，當條件符合并執(zhí)行完當前case語句后，不會默認跳出條件判斷，將會接著執(zhí)行下一條case語句，使用break語句后，程序?qū)⑻鰏witch語句塊，執(zhí)行后面的語句。如當條件表達式等于常量1，執(zhí)行了第一個case語句。若不使用break，將執(zhí)行第二個case語句，而無論條件表達式是否等于常量2；若使用了break，接下來將執(zhí)行switch{}后的語句。

2.6.2 循環(huán)語句

循環(huán)語句用于重復執(zhí)行特定語句塊，直到循環(huán)終止條件成立或遇到跳轉(zhuǎn)語句。程序中經(jīng)常需要將一些語句重復執(zhí)行，使用基本語句順序執(zhí)行將使開發(fā)人員重復工作，影響效率。

如1+2+3+…+100，使用順序語句需要將100個數(shù)相加；若加至1000、10000或更大的數(shù)，使得數(shù)據(jù)量加大，容易出錯，不便管理。

循環(huán)語句簡化了這個過程，將指定語句或語句塊根據(jù)條件重復執(zhí)行。循環(huán)語句分為以下4種。

（1）for。for循環(huán)重復執(zhí)行一個語句或語句塊，但在每次重復前驗證循環(huán)條件是否成立。

（2）do…while。do…while循環(huán)同樣重復執(zhí)行一個語句或語句塊，但在每次重復結(jié)束時驗證循環(huán)條件是否成立。

（3）while。while語句指定在特定條件下重復執(zhí)行一個語句或語句塊。

（4）foreach。foreach語句為數(shù)組或?qū)ο蠹现械拿總€元素重復一個嵌入語句組。

1．for語句

for循環(huán)在重復執(zhí)行的語句塊之前加入了循環(huán)執(zhí)行條件。循環(huán)條件通常用來限制循環(huán)次數(shù)，從開始進入判斷循環(huán)條件是否成立：若成立，執(zhí)行語句塊，并重新判斷循環(huán)條件是否成立；若不成立，結(jié)束這個循環(huán)。語法格式如下：

    for(＜初始化＞; ＜條件表達式＞; ＜增量＞)
    {語句塊}

for語句執(zhí)行括號里面語句的順序如下。

（1）首先是初始化的語句，如int num=0。若for循環(huán)之前已經(jīng)初始化，可以省略初始化表達式，但不能省略分號。

（2）接著是條件表達式，如num＜5。表達式?jīng)Q定了該循環(huán)將在何時終止。表達式可以省略，但省略條件表達式，該循環(huán)將成為無限死循環(huán)。

（3）最后是增量，通常是針對循環(huán)中初始化變量的增量，如num++。增量與初始值和表達式共同決定了循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)。增量可以省略，但省略的增量將導致循環(huán)無法達到條件表達式的終止，因此需要在循環(huán)的語句塊中修改變量值。

增量表達式后不需要分號，因for語句括號內(nèi)的三個表達式均可以省略，表達式間的分號不能省略，因此有以下空循環(huán)語句：

    for (;;){}

2．do…while語句

do…while循環(huán)在重復執(zhí)行的語句塊之后加入了循環(huán)執(zhí)行條件，與for循環(huán)執(zhí)行順序相反。除了條件判斷順序的不同，do…while語句雖然同樣使用小括號來放置條件表達式，但小括號里面只能有一條語句，不需要以分號結(jié)尾。

程序在開始時首先執(zhí)行循環(huán)中的語句塊，在語句塊執(zhí)行結(jié)束后再進行循環(huán)條件的判斷。條件成立，重新執(zhí)行語句塊；條件不成立，結(jié)束循環(huán)。語法結(jié)構(gòu)如下：

    do
    {語句塊}
    while(條件表達式);

do…while與for循環(huán)有以下幾點不同。

（1）do關鍵字與while關鍵字分別放在循環(huán)的開始和結(jié)束。

（2）條件表達式放在循環(huán)最后。

（3）while關鍵字后的括號內(nèi)，表達式只有一個。

（4）表達式的括號后需要加分號。

與for循環(huán)相比，do…while循環(huán)將初始化放在了循環(huán)之前，將條件變量的變化放在了循環(huán)語句塊內(nèi)。

3．while語句

while語句在條件表達式判定之后執(zhí)行循環(huán)，與for循環(huán)的執(zhí)行順序一樣。不同的是語句格式和適用范圍。

while的使用比較靈活，甚至在某些情況下能替代條件語句和跳轉(zhuǎn)語句。

在執(zhí)行至while語句時首先判斷循環(huán)條件是否成立：若成立，執(zhí)行語句塊，并重新判斷循環(huán)條件是否成立；若不成立，結(jié)束這個循環(huán)。語法格式如下：

    while(條件表達式)
    {語句塊}

從while使用格式看出，while的使用與for很接近，滿足條件表達式即進行while語句塊，否則結(jié)束循環(huán)。

while后的括號只能使用一個條件表達語句，若在循環(huán)中不改變條件表達式中的變量值，循環(huán)將無限進行下去，因此循環(huán)語句塊中包含改變變量值的語句。

4．foreach語句

foreach語句主要用于數(shù)組、集合等元素成員的訪問。單個變量的賦值是最為簡單的，之前介紹過。但C#中有數(shù)組、集合之類的數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)類型變量中，不止包含一個數(shù)據(jù)，而是一系列數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)類型的訪問，可以使用foreach語句。

使用foreach語句，可以在不確定元素成員個數(shù)的前提下，對元素成員執(zhí)行遍歷。如遍歷數(shù)組類型的元素。

數(shù)組成員的訪問需要指定成員的索引，而若要遍歷數(shù)組中的所有成員，則需要知道數(shù)組成員的個數(shù)（即數(shù)組長度），但使用foreach語句可以在沒有獲取數(shù)組長度的情況下執(zhí)行遍歷。

數(shù)組中的數(shù)可多可少，若一個個賦值會加大開發(fā)人員工作量，使用foreach語句可以對數(shù)組及對象集成員進行操作，如賦值、讀取等。

數(shù)組中的成員數(shù)量各不相同，foreach循環(huán)不需要指定循環(huán)次數(shù)或條件。如針對有N個成員的數(shù)組，foreach循環(huán)流程圖如圖2-1所示。

圖2-1 foreach循環(huán)流程圖

圖2-1是foreach循環(huán)作用的形象圖，并非標準流程圖。foreach語句為數(shù)組或?qū)ο蠹现械拿總€元素重復一個嵌入語句組，循環(huán)訪問集合以獲取所需信息。

嵌入語句為數(shù)組或集合中的每個元素順序執(zhí)行。當為集合中的所有元素完成操作后，控制傳遞給foreach語句塊之后的下一個語句。語法格式如下：

    foreach (變量聲明 in 數(shù)組名或集合類名)
    {
        語句塊   // 使用聲明的變量替代數(shù)組和集合類成員完成操作
    }

在foreach語句塊內(nèi)的任意位置都可以使用跳轉(zhuǎn)語句跳出當前循環(huán)或整個foreach語句塊。

2.6.3 跳轉(zhuǎn)語句

跳轉(zhuǎn)語句用于中斷當前執(zhí)行順序，從指定語句接著執(zhí)行。在switch語句中曾使用跳轉(zhuǎn)語句中的break語句，中斷了當前的switch語句塊，執(zhí)行switch后的語句。

跳轉(zhuǎn)語句同樣分為多種，其常用的幾種語句及其使用特點如下所示。

（1）break語句。break語句用于終止它所在的循環(huán)或switch語句。

（2）continue語句。continue語句將控制流傳遞給下一個循環(huán)。

（3）return語句。return語句終止它出現(xiàn)在其中的方法的執(zhí)行并將控制返回給調(diào)用方法。

（4）goto語句。goto語句將程序控制流傳遞給標記語句。

1．break語句

2.6.1節(jié)曾將break語句用于switch語句塊，對break語句有了簡單了解。break有以下兩種用法。

（1）用在switch語句的case之后，結(jié)束switch語句塊，執(zhí)行switch{}后的語句。

（2）用在循環(huán)體，結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行循環(huán){}后的語句。

循環(huán)有多種，任意一種循環(huán)都可以使用break跳出。

2．continue語句

continue語句是跳轉(zhuǎn)語句的一種，用在循環(huán)中可以加速循環(huán)，但不能結(jié)束循環(huán)。continue語句與break語句有以下兩點不同。

（1）continue語句不能用于選擇語句。

（2）continue語句在循環(huán)中不是跳出循環(huán)塊，而是結(jié)束當前循環(huán)，進入下一個循環(huán)，忽略當前循環(huán)的剩余語句。

3．return語句

return語句經(jīng)常用在方法的結(jié)尾，表示方法的終止。方法是類的成員，將在本書后面的章節(jié)中介紹。

return語句將控制返回給調(diào)用方法。如果方法沒有返回類型，可以省略return語句。如果方法有返回類型，return語句必須返回這個類型的值。return語句還可以返回一個可選值，該值可以是任何類型的變量和結(jié)果集等。

方法語句塊中，在return語句后沒有其他語句，但控制流并沒有結(jié)束，而是找不到接下來要進行的語句。使用return語句將控制流傳遞給調(diào)用該方法的語句，同時將返回值傳遞給調(diào)用語句。

4．goto語句

goto語句是跳轉(zhuǎn)語句中最靈活的，最不安全的語句。goto語句可以跳轉(zhuǎn)至程序的任意位置，但欠考慮的跳轉(zhuǎn)將導致沒有預測的漏洞。goto語句也有以下限制。

（1）可以從循環(huán)中跳出，但不能跳轉(zhuǎn)到循環(huán)語句塊中。

（2）不能跳出類的范圍。

使用goto語句首先要在程序中定義標簽，標簽是一個標記符，命名同變量名一樣。標簽后是將要跳轉(zhuǎn)的目標語句，一條以內(nèi)不用加{}，超過一條則必須放在{}內(nèi)，{}后不用加分號，如下所示。

    label：{}

接著將標簽名放在goto語句后，即可跳轉(zhuǎn)至目標語句，如下所示。

    goto label;

2.6.4 語句嵌套

語句嵌套用于在選擇或循環(huán)語句塊中加入選擇或循環(huán)語句，將內(nèi)部加入的選擇或循環(huán)語句作為一個整體，有以下幾種形式。

（1）選擇語句嵌套。在選擇語句塊中使用選擇語句。

（2）循環(huán)語句嵌套。在循環(huán)語句塊中使用循環(huán)語句。

（3）多重混合語句嵌套。在選擇或循環(huán)語句塊中使用多個選擇或循環(huán)語句。

語句嵌套使用時，首先執(zhí)行內(nèi)部的語句，再執(zhí)行外部的語句。而對于循環(huán)語句的嵌套，外部的循環(huán)每執(zhí)行一次，內(nèi)部的循環(huán)都要根據(jù)循環(huán)條件執(zhí)行循環(huán)，到內(nèi)部循環(huán)達到循環(huán)終止的時候，外部再執(zhí)行下一個循環(huán)。

2.6.5 實驗指導——日歷輸出

一個月份平均有30天，以一個月30天為例，按每行7天輸出一個月的日期，步驟如下。

（1）首先分析該實驗，需要注意以下幾點。

① 一個月有30天，那么需要有一個30天的循環(huán)，循環(huán)輸出1～30這30個數(shù)字。

② 按每行7天來輸出，那么需要在30天循環(huán)的內(nèi)部嵌套7天的循環(huán)，在7天排滿之后換行。

③ 由于30個數(shù)字中有一位數(shù)和兩位數(shù)，為了使日期直觀可視，需要為一位數(shù)的數(shù)字使用空格填充。即在輸出日期時判斷該日期是否小于10，若小于10則為一位數(shù)字，需要在數(shù)字前輸出空格，否則不輸出空格。

（2）根據(jù)上述分析，編寫代碼如下。

     int day;
     for (day = 1; day ＜ 31; )
     {
         for (int i = 0; (i ＜ 7) ＆＆ (day ＜ 31); i++)
         {
             if (day ＜ 10)
             {
                 Console.Write(" {0}", day);
             }
             else
             {
                 Console.Write(day);
             }
             Console.Write(" ");
             day++;
         }
         Console.Write("\n");
     }

（3）運行上述代碼，其效果如圖2-2所示。

圖2-2 日歷效果

2.6.6 預處理指令

C#中有著預編譯指令，支持條件編譯、警告、錯誤報告和編譯行控制等。可用的預處理指令有：#define symbol、#undef symbol、#if symbol [operator symbol2]、#else、#elif symbol [operator symbol2]、#endif、#warning text（text指在編譯器輸出中的警告文字）、#error text（text指在編譯器中輸出的錯誤信息）和#line number [file]。

1．#region和#endregion指令

上述預處理指令中，最為常用的是#region和#endregion指令。這兩個指令的組合，可以把一段代碼標記為給定名稱的一個塊。將塊所實現(xiàn)的功能寫在#region行中，即為該塊的名稱。

2．#define和#undef指令

#define類似于聲明一個變量，但是這個變量沒有真正的值，只是存在而已。代碼沒有任何的意義，只是在編譯器編譯代碼的時候存在。

#undef相反，刪除符號定義：如果這個符號不存在，這句話就沒有任何意義，如果這個符號存在，#define也不起作用。

3．#if、#elif、#else、#endif指令

這些指令告訴編譯器是否需要編譯某個代碼塊。在#if后面寫語句塊執(zhí)行的條件，而在#if與#endif中間，寫該條件下執(zhí)行的語句塊。其格式如下所示：

    #if 執(zhí)行條件
    該條件下執(zhí)行的語句塊
    #endif

#elif和#else和#if嵌套使用，增加語句塊執(zhí)行的條件。它們必須以#endif來結(jié)尾。其語法如下：

    #if 執(zhí)行條件1
    該條件下執(zhí)行的語句塊
    #elif執(zhí)行條件2（在不滿足執(zhí)行條件1的情況下）
    執(zhí)行語句塊
    #else
    執(zhí)行語句塊
    #endif

4．#warning和#error指令

當編譯器遇見#warning和#error的時候分別產(chǎn)生警告和錯誤，以及給用戶顯示#warning后面的文本信息，并且繼續(xù)進行；如果編譯器遇見#error指令，就會給用戶顯示后面的文本，作為一個編譯錯誤信息，然后立即退出編譯，不會生成代碼。

5．#pragma

#pragma指令可以抑制或者是恢復指定的編譯警告。和命令行選項不同，#pragma指令可以在類或者方法上執(zhí)行，對抑制警告的內(nèi)容和抑制的時間進行更加精細的控制。