?年学 go 2：控制流

上一篇我们了解了golang 的变量、函数和基本类型，这一篇将介绍一下控制流

现在我们看一个复杂点的例子:

fibonacci(递归版)

package main
import "fmt"

func main() {
    result := 0
    for i := 0; i <= 10; i++ {
         result = fibonacci(i)
         fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
      }
}

func fibonacci(n int) (res int) {
    if n <= 1 {
        res = 1
       } else {
           res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
       }
    return
}

    // outputs

    fibonacci(0) is: 1
    fibonacci(1) is: 1
    fibonacci(2) is: 2
    fibonacci(3) is: 3
    fibonacci(4) is: 5
    fibonacci(5) is: 8
    fibonacci(6) is: 13
    fibonacci(7) is: 21
    fibonacci(8) is: 34
    fibonacci(9) is: 55
    fibonacci(10) is: 89

• for i := 0; i <= 10; i++ {} 第7行是一个循环结构 这里for 循环是一个控制流

控制流

For

Go 只有一种循环接口-- for 循环

For 支持三种循环方式,包括类 while 语法

1 基本for循环 支持初始化语句

s := "abc"
for i, n := 0, len(s); i < n; i++ {
    // i, n 为定义的变量 只在for 循环内作用
    println(s[i])
}

基本的 for 循环包含三个由分号分开的组成部分：

• 初始化语句：在第一次循环执行前被执行
• 循环条件表达式：每轮迭代开始前被求值
• 后置语句：每轮迭代后被执行

2 替代 while (n > 0) {}

C 的 while 在 Go 中叫做 for

n := len(s)
// 循环初始化语句和后置语句都是可选的。
for n > 0 { // 等同于 for (; n > 0;) {}
    println(s[n])
    n--
}

3 死循环

    for { // while true
        println(s)
    }

IF…ELSE

就像 for 循环一样，Go 的 if 语句也不要求用 ( ) 将条件括起来，同时， { } 还是必须有的

• 条件表达式必须是布尔类型，可省略条件表达式括号
• 支持初始化语句,可定义代码块局部变量
• 代码块左大括号必须在条件表达式尾部

x := 0

// if x > 10  // Error: missing condition in if statement(左大括号必须在条件表达式尾部)
// {
// }

if x > 10{
    ...
}else{
    ...
}

if n := "abc"; x > 0 {  // 初始化语句(在这里是定义变量)
    println(n[2])
} else if x < 0 {
    println(n[1])
} else {
    println(n[0])     // 局部变量 n 有效范围是 整个 if/else 块
}

if 语句定义的变量作用域仅在if范围之内(包含else语句)
不支持三元操作符 "a > b ? a : b"

以上是上段代码出现的两个控制流，剩下的控制流还有

• Switch
• Range
• Goto, Break, Continue, defer

Switch

switch 语句用于选择执行，语法如下：

    switch optionalStatement; optionalExpression{
        case expressionList1: block1
        ...
        case expressionListN: blockN
        default: blockD
    }

先看一个例子:

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    fmt.Print("Go runs on ")
    switch os := runtime.GOOS; os { // 将 os 与 case 条件匹配
    case "darwin":
        fmt.Println("OS X.")
    case "linux":
        fmt.Println("Linux.")
    case "plan9", "openbsd": // 多个条件命中其一即可(OR)
        fmt.Println("plan9 | openbsd")
    default:
        // freebsd, openbsd,
        // plan9, windows...
        fmt.Printf("%s.", os)
    }
}

• 如果有可选语句声明, 分号是必要的, 无论后边的可选表达式语句是否出现(如果可选语句没有出现默认为true)
• 每一个case 语句必须要有一个表达式列表，多个用分号隔开
• switch 语句自上而下执行，当匹配成功后执行case分支的代码块，执行结束后退出switch

switch i {
case 0: // 空分支，只有当 i == 0 时才会进入分支 相当于 "case 0: break;"
case 1:
    f() // 当 i == 0 时函数不会被调用
}

• 如果想要在执行完每个分支的代码后还继续执行后续的分支代码，可以使用fallthrough 关键字达到目的

package main

import "fmt"

func switch1(n int) {
    switch { // 这里用的是没有条件的switch 语句会直接执行
    case n == 0:
        fmt.Println(0)
        fallthrough  // fallthrough 需放在 case 块结尾，可用 break 阻止
    case n == 1: // 如果匹配到0 这里会继续执行
        fmt.Println(1)
    case n == 2: // fallthrough 不会对这里有作用
        fmt.Println(2)
    default:
        fmt.Println("default")
    }
}

func main() {
    switch1(0)
}
# output
0
1

• 用 default 可以指定当其他所有分支都不匹配的时候的行为

    switch i {
        case 0:
        case 1:
            f()
        default:
            g()  // 当i不等于0 或 1 时调用
    }

Range

Range 类似迭代器的操作，返回(索引，值)或(健，值)

它可以迭代任何一个集合（包括字符串、数组、数组指针、切片、字典、通道）

基本语法如下:

coll := 3string["a", "b", "c"]
for ix, val := range coll {
   ...
}

// 允许返回单值

for ix := range coll {
    println(ix, coll[ix])
}

// 也可以使用 _ 忽略

for _, val := range coll {
    println(val)
}

// 也可以只迭代，不返回。可用来执行清空 channel 等操作

for range coll {
    ...
}

val 始终为集合中对应索引的值拷贝，因此它一般只具有只读性质，对它所做的任何修改都不会影响到集合中原有的值（译者注：如果 val 为指针，则会产生指针的拷贝，依旧可以修改集合中的原值
一个字符串是 Unicode 编码的字符（或称之为 rune）集合，因此您也可以用它迭代字符串

下面是每种数据类型使用range时 ix和val 的值

date type	ix	value	值类型
string	index	s[index]	unicode, rune
array/slice	index	s[index]
map	key	m[index]
channel	element

range 会复制目标数据。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，复制成本很小，无需专门优化。

如果是数组，可改成数组指针或者切片类型。

Break continue

break 和 continue 都可在多级嵌套循环中跳出

break 可用于 for、switch、select语句，终止整个语句块执行

continue 仅能 于 for 循环，终止后续操作，立即进入下一轮循环。

goto

goto 语句可以配合标签（label）形式的标识符使用，即某一行第一个以冒号:结尾的单词，标签区分大小写。

package main

func main() {
    i:=0
    HERE:
        print(i)
        i++
        if i==5 {
            return
        }
        goto HERE
}
# output 01234

使用标签和 goto 语句是不被鼓励的：它们会很快导致非常糟糕的程序设计，而且总有更加可读的替代方案来实现相同的需求。

for、switch 或 select 语句都可以配合标签（label）形式的标识符使用

package main

import "fmt"

func main() {

LABEL1:
    for i := 0; i <= 5; i++ {
        for j := 0; j <= 5; j++ {
            if j == 4 {
                continue LABEL1
            }
            fmt.Printf("i is: %d, and j is: %d\n", i, j)
        }
    }
}

continue 语句指向 LABEL1，当执行到该语句的时候，就会跳转到 LABEL1 标签的位置

defer

defer 语句会延迟函数的执行直到上层函数返回

延迟调用的参数会立刻生成，但是在上层函数返回前函数都不会被调用

package main

import "fmt"

func main() {
    defer fmt.Println("world")

    fmt.Println("hello")
}

// output
hello
world

defer 栈

延迟的函数调用被压入一个栈中。当函数返回时， 会按照后进先出的顺序调用被延迟的函数调用。
defer 常用来定义简单的方法

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("counting")

    for i := 0; i < 10; i++ {
            defer fmt.Println(i)
        }

        fmt.Println("done")
}
// 可以想一下会输出什么
// 代码执行 https://tour.go-zh.org/flowcontrol/13

关键字 defer 允许我们进行一些函数执行完成后的收尾工作，例如：

• 关闭文件流：

  // open a file defer file.Close()

• 解锁一个加锁的资源

  mu.Lock() defer mu.Unlock()

• 打印最终报告

  printHeader() defer printFooter()

• 关闭数据库链接

  // open a database connection defer disconnectFromDB()

合理使用 defer 语句能够使得代码更加简洁。

下面的代码展示了在调试时使用 defer 语句的手法

package main

import (
    "io"
    "log"
)

func func1(s string) (n int, err error) {
    defer func() {
            log.Printf("func1(%q) = %d, %v", s, n, err)
        }()
    return 7, io.EOF
}

func main() {
    func1("Go")
}

// 输出
Output: 2016/04/25 10:46:11 func1("Go") = 7, EOF

更多defer 的用法(https://blog.go-zh.org/defer-panic-and-recover)

参考链接

Go 指南
The way to go -- 控制结构
Effective Go

到这里简单的控制流用法讲解就结束了

下节将会是golang 数据结构部分, 会用到的代码为

fibonacci(内存版)

 package main

 import (
     "fmt"
     "time"
 )

 const LIM = 41

 var fibs [LIM]uint64

 func main() {
     var result uint64 = 0
     start := time.Now()
     for i := 0; i < LIM; i++ {
         result = fibonacci(i)
         fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
     }
     end := time.Now()
     delta := end.Sub(start)
     fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)
 }
 func fibonacci(n int) (res uint64) {
     // memoization: check if fibonacci(n) is already known in array:
     if fibs[n] != 0 {
         res = fibs[n]
         return
     }
     if n <= 1 {
         res = 1
     } else {
         res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
     }
     fibs[n] = res
     return
 }

---

最后，感谢女朋友支持和包容，比❤️

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