swift-控制流5

前言

Swift提供了多种流程控制结构,包括可以多次执行任务的while循环,基于特定条件选择执行不同代码分支的if、guard和switch语句,还有控制流程跳转到其他代码位置的break和continue语句。

Swift 还提供了for-in循环,用来更简单地遍历数组(Array),字典(Dictionary),区间(Range),字符串(String)和其他序列类型。

Swift 的switch语句比 C 语言中更加强大。case 还可以匹配很多不同的模式,包括范围匹配,元组(tuple)和特定类型匹配。switch语句的 case 中匹配的值可以声明为临时常量或变量,在 case 作用域内使用,也可以配合where来描述更复杂的匹配条件。

For-In 循环

可以使用 for-in 循环来遍历一个集合中的所有元素,例如数组中的元素、范围内的数字或者字符串中的字符。

使用 for-in 遍历一个数组所有元素

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
   print("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!

你也可以通过遍历一个字典来访问它的键值对

   let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
   print("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// ants have 6 legs
// spiders have 8 legs
// cats have 4 legs

for-in 循环还可以使用数字范围

   for index in 1...5 {
   print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

使用 stride(from:to:by:) 函数跳过不需要的标记。 后面的区间未闭合

let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from: 0, to: 60, by: minuteInterval) {
   // 每5分钟渲染一个刻度线 (0, 5, 10, 15 ... 45, 50, 55)
}

在闭区间使用 stride(from:through:by:) 起到同样作用: 后面的区间闭合

let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
   // 每3小时渲染一个刻度线 (3, 6, 9, 12)
}

While 循环

while循环会一直运行一段语句直到条件变成false。这类循环适合使用在第一次迭代前,迭代次数未知的情况下。Swift 提供两种while循环形式

while循环,每次在循环开始时计算条件是否符合

repeat-while循环,每次在循环结束时计算条件是否符合。

While

while condition {  
   statements
}

Repeat-While

repeat {
   statements
} while condition

条件语句

根据特定的条件执行特定的代码通常是十分有用的。当错误发生时,你可能想运行额外的代码;或者,当值太大或太小时,向用户显示一条消息。要实现这些功能,你就需要使用条件语句。

Swift 提供两种类型的条件语句:if语句和switch语句。通常,当条件较为简单且可能的情况很少时,使用if语句。而switch语句更适用于条件较复杂、有更多排列组合的时候。并且switch在需要用到模式匹配(pattern-matching)的情况下会更有用。

if

if语句最简单的形式就是只包含一个条件,只有该条件为true时,才执行相关代码:

var temperatureInFahrenheit = 30
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
}
// 输出 "It's very cold. Consider wearing a scarf."

Switch

switch语句会尝试把某个值与若干个模式(pattern)进行匹配。根据第一个匹配成功的模式,switch语句会执行对应的代码。当有可能的情况较多时,通常用switch语句替换if语句

匹配类型丰富

let someCharacter: Character = "z"
switch someCharacter {
case "a":
    print("The first letter of the alphabet")
case "z":
    print("The last letter of the alphabet")
default:
    print("Some other character")
}
// 输出 "The last letter of the alphabet"

不存在隐式的贯穿:不需要在case分支中显式地使用break语句

复合匹配

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 输出 "The letter A

区间匹配

case 分支的模式也可以是一个值的区间。下面的例子展示了如何使用区间匹配来输出任意数字对应的自然语言格式:

let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "no"
case 1..<5:
    naturalCount = "a few"
case 5..<12:
    naturalCount = "several"
case 12..<100:
    naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
    naturalCount = "hundreds of"
default:
    naturalCount = "many"
}
print("There are \(naturalCount) \(countedThings).")
// 输出 "There are dozens of moons orbiting Saturn."

元组

我们可以使用元组在同一个switch语句中测试多个值。元组中的元素可以是值,也可以是区间。另外,使用下划线(_)来匹配所有可能的值。

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) is inside the box")
default:
    print("\(somePoint) is outside of the box")
}
// 输出 "(1, 1) is inside the box"

值绑定(Value Bindings)

case 分支允许将匹配的值声明为临时常量或变量,并且在case分支体内使用 —— 这种行为被称为值绑定(value binding),因为匹配的值在case分支体内,与临时的常量或变量绑定。

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
    print("on the x-axis with an x value of \(x)")
case (0, let y):
    print("on the y-axis with a y value of \(y)")
case let (x, y):
    print("somewhere else at (\(x), \(y))")
}
// 输出 "on the x-axis with an x value of 2"

Where

case 分支的模式可以使用where语句来判断额外的条件。

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) is just some arbitrary point")
}
// 输出 "(1, -1) is on the line x == -y"

控制转移语句

控制转移语句改变你代码的执行顺序,通过它可以实现代码的跳转。Swift 有五种控制转移语句:
continue. break. fallthrough. return. throw

Continue

continue语句告诉一个循环体立刻停止本次循环,重新开始下次循环。就好像在说“本次循环我已经执行完了”,但是并不会离开整个循环体。

let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
for character in puzzleInput {
    switch character {
    case "a", "e", "i", "o", "u", " ":
        continue
    default:
        puzzleOutput.append(character)
    }
}
print(puzzleOutput)
    // 输出 "grtmndsthnklk"

Break

break语句会立刻结束整个控制流的执行。break 可以在 switch 或循环语句中使用,用来提前结束switch或循环语句。

注意: 当一个switch分支仅仅包含注释时,会被报编译时错误。注释不是代码语句而且也不能让switch分支达到被忽略的效果。你应该使用break来忽略某个分支。

let numberSymbol: Character = "三"  // 简体中文里的数字 3
var possibleIntegerValue: Int?
switch numberSymbol {
case "1", "١", "一", "๑":
    possibleIntegerValue = 1
case "2", "٢", "二", "๒":
    possibleIntegerValue = 2
case "3", "٣", "三", "๓":
    possibleIntegerValue = 3
case "4", "٤", "四", "๔":
    possibleIntegerValue = 4
default:
    break
}
if let integerValue = possibleIntegerValue {
    print("The integer value of \(numberSymbol) is \(integerValue).")
} else {
    print("An integer value could not be found for \(numberSymbol).")
}
// 输出 "The integer value of 三 is 3."

贯穿

在 Swift 里,switch语句不会从上一个 case 分支跳转到下一个 case 分支中。相反,只要第一个匹配到的 case 分支完成了它需要执行的语句,整个switch代码块完成了它的执行。

如果你确实需要 C 风格的贯穿的特性,你可以在每个需要该特性的 case 分支中使用fallthrough关键字。下面的例子使用fallthrough来创建一个数字的描述语句。

let integerToDescribe = 5
var description = "The number \(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
    description += " a prime number, and also"
    fallthrough
default:
    description += " an integer."
}
print(description)
// 输出 "The number 5 is a prime number, and also an integer."

fallthrough关键字不会检查它下一个将会落入执行的 case 中的匹配条件。fallthrough简单地使代码继续连接到下一个 case 中的代码,这和 C 语言标准中的switch语句特性是一样的。

带标签的语句

你可以使用标签(statement label)来标记一个循环体或者条件语句,对于一个条件语句,你可以使用break加标签的方式,来结束这个被标记的语句。对于一个循环语句,你可以使用break或者continue加标签,来结束或者继续这条被标记语句的执行。

声明一个带标签的语句是通过在该语句的关键词的同一行前面放置一个标签,作为这个语句的前导关键字(introducor keyword),并且该标签后面跟随一个冒号。下面是一个针对while循环体的标签语法,同样的规则适用于所有的循环体和条件语句。

gameLoop: while square != finalSquare {
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    switch square + diceRoll {
    case finalSquare:
        // 骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里,游戏结束。
        break gameLoop
    case let newSquare where newSquare > finalSquare:
        // 骰子数将会使玩家的移动超出最后的方格,那么这种移动是不合法的,玩家需要重新掷骰子
        continue gameLoop
    default:
        // 合法移动,做正常的处理
        square += diceRoll
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

提前退出

像if语句一样,guard的执行取决于一个表达式的布尔值。我们可以使用guard语句来要求条件必须为真时,以执行guard语句后的代码。不同于if语句,一个guard语句总是有一个else从句,如果条件不为真则执行else从句中的代码。

func greet(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else {
        return
    }
    print("Hello \(name)")
    guard let location = person["location"] else {
        print("I hope the weather is nice near you.")
        return
    }
    print("I hope the weather is nice in \(location).")
}
greet(["name": "John"])
// 输出 "Hello John!"
// 输出 "I hope the weather is nice near you."
greet(["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// 输出 "Hello Jane!"
// 输出 "I hope the weather is nice in Cupertino."

如果guard语句的条件被满足,则继续执行guard语句大括号后的代码。将变量或者常量的可选绑定作为guard语句的条件,都可以保护guard语句后面的代码。

如果条件不被满足,在else分支上的代码就会被执行。这个分支必须转移控制以退出guard语句出现的代码段。它可以用控制转移语句如return,break,continue或者throw做这件事,或者调用一个不返回的方法或函数,例如fatalError()。

检测 API 可用性

Swift内置支持检查 API 可用性,这可以确保我们不会在当前部署机器上,不小心地使用了不可用的API。

编译器使用 SDK 中的可用信息来验证我们的代码中使用的所有 API 在项目指定的部署目标上是否可用。如果我们尝试使用一个不可用的 API,Swift 会在编译时报错。

我们在if或guard语句中使用可用性条件(availability condition)去有条件的执行一段代码,来在运行时判断调用的API是否可用。编译器使用从可用性条件语句中获取的信息去验证,在这个代码块中调用的 API 是否可用。

if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
    // 在 iOS 使用 iOS 10 的 API, 在 macOS 使用 macOS 10.12 的 API
} else {
    // 使用先前版本的 iOS 和 macOS 的 API
}

以上可用性条件指定,if语句的代码块仅仅在 iOS 10 或 macOS 10.12 及更高版本才运行。最后一个参数,*,是必须的,用于指定在所有其它平台中,如果版本号高于你的设备指定的最低版本,if语句的代码块将会运行。

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