Kotlin之控制语句和表达式

原文链接 Kotlin Controls and Expressions

有结果返回的是表达式，没有返回的称之为语句，语句最大的问题是它没有返回值，那么想要保存结果就必然会产生副作用，比如改变变量。很多时候这是不够方便的，并且在多线程条件下，这甚至是不安全的。Kotlin中，为了加强线程安全性和方便并发和异步，因此绝大多数语句都是表达式。

分支表达式

Kotlin中没有三元条件符（a > b ? a : b)，但它的条件分支都是表达式，可以直接放在赋值符的右边，或者用在return语句中。

if表达式

它是一个两个分支的表达式，是有返回值的：

val maxV = if (a > b) a else b

当然了，把它当作常规的语句来使用也是没有问题的：

var max: Int
if (a > b) {
    max = a
} else {
    max = b
}

when表达式

当超过2个分支时，if就不能用了，这时可以用when表达式，它支持多个分支，类似于其他语言中的switch：

when (x) {
     1 -> println("it is 1")
     2 -> println("it is 2")
     else -> {
          println("it is neight 1 nor 2")
     }
}

需要注意的是，每一行是一个条件，并不是单单指参数与其相等，比如：

when (x) {
     in 1..5 -> println("Less than 5 bigger than 1")
     x.isEven() -> println("it is even")
     else -> println("It is neither even or less than 5")
}

当然，最重要的是when是一个表达式，可以直接用在赋值符的右边，或者当参数传，或者用在return中：

fun Request.getBody() =
    when (val response = executeRequest()) {
        is Success -> response.body
        is HttpError -> throw HttpException(response.status)
    }

这里的when就是函数的返回值，可以看到when是一个表达式，它会返回一个值，这个值直接作为函数的返回值。

从这几个示例可以看出when表达式相当强大比其他语言的switch要强大许多，并且可以直接当作返回值，当需要超过2个条件分支时就可以使用when表达式。

循环语句

循环是语句，与其他语言也差不多。

while loop

while (x < 10) {
    println(x)
    x++
}

屁股向后式do-while loop

do {
  x = poll()
} while (x < 10)

强大的for loop

这个是最强大，也是最常用的循环语句遍历数组，集合和固定步长时的首选。

for (item in collection) print(item)

这里的collection可以是数组和集合（列表和Set）。严格来说只要collection类型实现了iterator()和next()，就可以在for loop中使用。

for加上range，可以非常强大：

for (i in 1..10) // = for (int i = 1; i <= 10; i++)
for (i in 0 until 10) // = for (int i = 0; i < 10; i++)
for (i in 9 downTo 0) // = for (int i = 9; i >= 0; i--)
for (i in 0 until 10 step 2) // = for (int i = 0; i < 10; i += 2)

如果是数组或者列表，但又必须要用索引，也可以直接来：

for (i in array.indices) {
     println(array[i]) // 'i' is the index
}

其实有更好的方式：

for ((index, value) in array.withIndex()) {
    println("the element at $index is $value")
}

其实吧，Kotlin是多范式编程语言，天生支持函数式编程，多数情况下不建议直接上for loop，而是用函数式方式的forEach，数组和集合都支持forEach的：

array.forEach { println(it) }

终止语句

当想提前退出函数的执行，或者循环时，就需要用到终止语句，有三种return, break和continue。

return终止函数执行

这个都比较熟悉，常规的用法都是一样的，可以提前退出函数：

fun plot(x: Int) {
     if (x < 1) {
         return -1
     }
     ...
     return y
}

但当有嵌套的lambda时，如不特别指定，return会退出外层的函数，而不是像想当然的退出lambda，比如：

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach {
        if (it == 3) return // non-local return directly to the caller of foo()
        print(it)
    }
    println("this point is unreachable")
}

这个不是终止lambda的执行，而是直接退出函数foo的执行。如果想解决呢，即也退出遍历的lambda有三种方案：

• 使用标签

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach lit@{
        if (it == 3) return@lit // local return to the caller of the lambda - the forEach loop
        print(it)
    }
    print(" done with explicit label")
}

• 使用隐式标签，也即遍历的方法当作标签

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach {
        if (it == 3) return@forEach // local return to the caller of the lambda - the forEach loop
        print(it)
    }
    print(" done with implicit label")
}

• 使用匿名函数而不是lambda，匿名函数与常规函数体效力一样，所以return只在函数体内生效

  fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach(fun(value: Int) {
        if (value == 3) return  // local return to the caller of the anonymous function - the forEach loop
        print(value)
    })
    print(" done with anonymous function")
  }

这三种方式，如果非要使用，建议使用方式二，用自带的隐式label，因为比较方便，可读性也不差。

但，非常不建议如此使用return语句，这本是应该避免的问题，lambda多半是用在函数式遍历和处理，在lambda里面提加return本就是非常奇怪的事情。因为如果某些条件不满足，想不执行此lambda，应该用filter啊，而不是笨拙的非要在lambda中去终止：

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5)
        .filter(i -> i != 3)
        .forEach { println(it) }
    print("You can do whatever you like here.")
}

循环的终止

break终止当前循环，continue则是跳过当前循环的当前步骤，直接跳到下一次迭代。这两个的常规使用与其他语言是一样的。

但对于break，一般来说有一个痛点，就是当有循环嵌套时，break只能终止一层，如果想终止所有循环时，只能再手动的加条件去判断，然后再一层一层的break，比如:

for (i in 0 until 10) {
   var found = false
   for (j in i until 10) {
       if (array[i] + array[j] == target) {
           found = true
           break // only break inner for loop
       }
   }
   if (found) {
       break // this break outer for loop
   }
}

这多少有点笨拙和丑陋，Kotlin有更优雅的解决方式，就是引入了标签label，可以给循环加上标签，在break时可以指定标签，同样是上面的情况，可以这样做：

loop@ for (i in 0 until 10) {
   for (j in i until 10) {
       if (array[i] + array[j] == target) {
          break @loop // break all loops easily
       }
   }
}

其实吧，这玩意儿跟当年的goto是一样的，虽然可行，但不建议多使用，标签多了以后会让程序的执行更加的混乱，试想假如在层层循环中break错了某个标签，调试的难度是相当大的。更多的时候需要仔细想想有没有更好的遍历方式，而不是靠标签来救命。

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