3.3.3　冒號(hào)的幾種用法

Java中的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)主要有兩類用途：一類是運(yùn)算符，包括加號(hào)“+”、減號(hào)“-”、乘號(hào)“*”、除號(hào)“/”、取余號(hào)“%”、等號(hào)“=”、大于號(hào)“>”、小于號(hào)“<”、與號(hào)“&”、或號(hào)“|”、非號(hào)“!”、異或號(hào)“^”等；另一類是分隔符，包括區(qū)分代碼塊的花括號(hào)“{}”，容納特定語(yǔ)句的圓括號(hào)“()”，標(biāo)明數(shù)組元素的方括號(hào)“[]”，分隔長(zhǎng)句的分號(hào)“；”，分隔短句的逗號(hào)“，”，分隔包名、類名、方法名的點(diǎn)號(hào)“.”，等等。當(dāng)然還有幾個(gè)特殊的分隔符，比如三元運(yùn)算符“?:”，它的完整形式為“式子A ?式子B ：式子C”。當(dāng)式子A成立時(shí)，得到式子B的結(jié)果；當(dāng)式子A不成立時(shí)，得到式子C的結(jié)果。在這些標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中，尤以冒號(hào)最為特殊，之所以這么說(shuō)，是因?yàn)镴ava編程一遇到特殊的分隔場(chǎng)景，基本都拿冒號(hào)做標(biāo)記。

冒號(hào)除了用在三元運(yùn)算符“?:”中外，至少還有其他3種用法，分別介紹如下。

1．switch-case的分支標(biāo)記

冒號(hào)的第二種用法出現(xiàn)在多路分支中。猶記得當(dāng)年switch-case并肩作戰(zhàn)，switch給出了待判斷的變量名，每個(gè)case帶著數(shù)值再拖上具體的處理語(yǔ)句，case條件與處理語(yǔ)句之間以冒號(hào)分隔，其他情況由default處理，也通過(guò)冒號(hào)同處理語(yǔ)句區(qū)分開(kāi)。譬如下面的多路分支代碼，就能看到冒號(hào)的分隔作用：

        // switch允許判斷某個(gè)變量的多個(gè)取值，并分別進(jìn)行單獨(dú)處理
        switch (seq) {
            case 1:  // seq值為1時(shí)進(jìn)入該分支
                System.out.println("涼風(fēng)有信的謎底是“諷”");
                break;  // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括號(hào)之后
            case 2:  // seq值為2時(shí)進(jìn)入該分支
                System.out.println("秋月無(wú)邊的謎底是“二”");
                break;  // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括號(hào)之后
            default:  // seq值為其他時(shí)進(jìn)入該分支
                System.out.println("您的按鍵有誤");
                break;  // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括號(hào)之后
        }

2．for循環(huán)的數(shù)組元素遍歷

冒號(hào)的第三種用法跟數(shù)組的循環(huán)遍歷有關(guān)。要想把某個(gè)數(shù)組里的所有元素?cái)?shù)值都打印出來(lái)，就得通過(guò)for循環(huán)依次取出數(shù)組的每個(gè)元素，再打印該元素的數(shù)值。以整型數(shù)組為例，利用for語(yǔ)句遍歷并打印元素的代碼如下：

    int[] numbers={2, 3, 5, 7};
    for (int i=0; i < numbers.length; i++) {
        int number=numbers[i];  // 獲取下標(biāo)為i的元素，并賦值給名為number的變量
        System.out.println("number=" + number);
    }

上面的循環(huán)語(yǔ)句很常規(guī)，用法形式也很常見(jiàn)，無(wú)非是依次取出數(shù)組里的每個(gè)元素罷了。倘若此時(shí)不修改元素?cái)?shù)值，僅僅是讀取數(shù)值的話，那么可以簡(jiǎn)化成一套通用的循環(huán)模板，就像以下循環(huán)語(yǔ)句一樣（完整代碼見(jiàn)本章源碼的src\com\control\array\ColonErgodic.java）：

    int[] numbers={2, 3, 5, 7};
    // 在for循環(huán)中，可利用“變量類型 變量名稱 : 數(shù)組名稱”的形式，直接把數(shù)組元素賦值給該變量
    for (int number : numbers) {
        System.out.println("number="+number);
    }

上述的Java代碼把原循環(huán)內(nèi)部的變量number提前放到for后面的圓括號(hào)中，并且number與數(shù)組numbers之間用冒號(hào)分開(kāi)，表示每次循環(huán)處理之前都把數(shù)組元素逐個(gè)賦值給number變量，然后循環(huán)內(nèi)部即可直接處理該變量。如此這般便優(yōu)化了先前的for循環(huán)代碼，免去了冗余的數(shù)組下標(biāo)、判斷條件以及自增操作。

3．多層循環(huán)的跳轉(zhuǎn)標(biāo)記

冒號(hào)的第四種用法也與循環(huán)語(yǔ)句有關(guān)，但不限于for循環(huán)，而是與for和while都有關(guān)聯(lián)。前述的循環(huán)處理基本上都只有一層循環(huán)，然而實(shí)際開(kāi)發(fā)中常常會(huì)遇到多層循環(huán)，也就是一個(gè)循環(huán)內(nèi)部嵌套了另一個(gè)循環(huán)，看起來(lái)像是層巒疊嶂、反復(fù)重疊，故又被稱作多重循環(huán)。例如有一個(gè)二維數(shù)組，要想把它里面的所有元素都打印出來(lái)，這便需要兩層循環(huán)才能搞定，第一層循環(huán)負(fù)責(zé)遍歷第一個(gè)維度的下標(biāo)，而第二層循環(huán)負(fù)責(zé)遍歷第二個(gè)維度的下標(biāo)，編碼上則需一個(gè)for循環(huán)嵌套另一個(gè)for循環(huán)，具體的Java實(shí)現(xiàn)代碼如下（完整代碼見(jiàn)本章源碼的src\com\control\array\ColonJump.java）：

        double[][] triangle={ {-2.0, 0.0}, {0.0, -1.0}, {2.0, 1.0} };
        // 下面通過(guò)多重循環(huán)依次打印二維數(shù)組里面的所有元素
        for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
            for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
                System.out.println("value="+triangle[i][j]);
            }
        }

可見(jiàn)以上的多重循環(huán)代碼還是挺簡(jiǎn)單的，并未涉及復(fù)雜的break和continue操作。即使用到break和continue，處理邏輯也沒(méi)有什么特別之處，因?yàn)閎reak語(yǔ)句只能跳出當(dāng)前層次的循環(huán)，不能跳出上個(gè)層次的循環(huán)，continue語(yǔ)句同理。所以要想從內(nèi)層循環(huán)跳出外層循環(huán)，就得設(shè)置一個(gè)標(biāo)記，從內(nèi)層循環(huán)跳到外層循環(huán)時(shí)，通過(guò)判斷該標(biāo)記再?zèng)Q定是否立刻跳出外層循環(huán)。仍以前面的二維數(shù)組為例，假設(shè)在內(nèi)層循環(huán)找到某個(gè)元素為0.0，則立即結(jié)束全部循環(huán)（包括外層循環(huán)和內(nèi)層循環(huán)），按此思路編寫(xiě)的代碼例子如下：

    // 處理要求：一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)組元素等于0.0，就立即從第二層循環(huán)跳出第一層循環(huán)（跳出兩層循環(huán)）
    for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
        boolean isFound=false;  // 該布爾變量用來(lái)標(biāo)記是否找到0.0
        for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
            if (triangle[i][j] == 0.0) {
                isFound=true;  // 找到了0.0
                System.out.println("simple found 0.0");
                break;  // 跳出第二層循環(huán)
            }
        }
        if (isFound) {  // 根據(jù)布爾變量判斷是否找到了0.0
            break;  // 跳出第一層循環(huán)
        }
    }

以上代碼固然實(shí)現(xiàn)了功能要求，但是兩個(gè)break的寫(xiě)法著實(shí)令人憋屈，而且布爾變量isFound純粹是到此一游。有沒(méi)有一種寫(xiě)法允許代碼直接從內(nèi)層循環(huán)跳出外層循環(huán)呢？與其讓布爾變量做標(biāo)記，不如給外層循環(huán)加一個(gè)記號(hào)，然后內(nèi)層循環(huán)就能告訴編譯器，接下來(lái)的break語(yǔ)句要跳出指定標(biāo)記的循環(huán)。這時(shí)冒號(hào)便派上用場(chǎng)了，通過(guò)形如“標(biāo)記名稱: for或者while”的表達(dá)式，即可給指定循環(huán)起一個(gè)外號(hào)，于是語(yǔ)句“break標(biāo)記名稱”便實(shí)現(xiàn)了跳出指定循環(huán)的需求。使用新寫(xiě)法改造前面的循環(huán)跳出代碼，修改之后的代碼如下：

    // 下面的loop1是一個(gè)記號(hào)，連同后面的冒號(hào)加在for前面，表示它指代這個(gè)for循環(huán)
    loop1 : for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
        for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
            if (triangle[i][j] == 0.0) {  // 找到了0.0，準(zhǔn)備跳出外層循環(huán)
                System.out.println("loop1 found 0.0");
                break loop1;  // 跳出loop1代表的循環(huán)，也就是跳出第一層循環(huán)
            }
        }
    }

以上代碼先在外層的for循環(huán)之前添加“l(fā)oop1 : ”，表明外層循環(huán)的綽號(hào)叫l(wèi)oop1，然后內(nèi)層循環(huán)的break語(yǔ)句改成“break loop1;”，表示跳出loop1這個(gè)外層循環(huán)，這樣只需一個(gè)break語(yǔ)句就跳出多重循環(huán)了。除了break語(yǔ)句外，continue語(yǔ)句也允許帶上標(biāo)記名稱，比如“continue loop1”表示繼續(xù)loop1這個(gè)外層循環(huán)的下一次循環(huán)處理，并且while循環(huán)同樣認(rèn)可在break和continue后面添加標(biāo)記。當(dāng)然，利用前面介紹的冒號(hào)的第三種用法，上面的多重循環(huán)還能簡(jiǎn)化成以下代碼：

    // 下面用到了兩種冒號(hào)：一種用來(lái)標(biāo)記循環(huán)；另一種用來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)組遍歷
    loop2 : for (double[] dot : triangle) {  // dot等價(jià)于前面的triangle[i]
        for (double coordinate : dot) {  // coordinate等價(jià)于前面的triangle[i][j]
            if (coordinate == 0.0) {  // 找到了0.0，準(zhǔn)備跳出外層循環(huán)
                System.out.println("loop2 found 0.0");
                break loop2;  // 跳出loop2代表的循環(huán)
            }
        }
    }

如此一來(lái)，上述的循環(huán)代碼聯(lián)合應(yīng)用了冒號(hào)的兩種用法，代碼也變得更加精練了。