6.4. 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

我们将会在下面讨论 continuebreakfallthrough 语句。return 语句将会在 函数 章节讨论,throw 语句会在 错误处理 章节讨论。

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。

下面的例子把一个小写字符串中的元音字母和空格字符移除,生成了一个含义模糊的短句:

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”

在上面的代码中,只要匹配到元音字母或者空格字符,就调用 continue 语句,使本次循环结束,重新开始下次循环。这种行为使 switch 匹配到元音字母和空格字符时不做处理,而不是让每一个匹配到的字符都被打印。

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。

循环语句中的 break

当在一个循环体中使用 break 时,会立刻中断该循环体的执行,然后跳转到表示循环体结束的大括号(})后的第一行代码。不会再有本次循环的代码被执行,也不会再有下次的循环产生。

Switch 语句中的 break

当在一个 switch 代码块中使用 break 时,会立即中断该 switch 代码块的执行,并且跳转到表示 switch 代码块结束的大括号(})后的第一行代码。

这种特性可以被用来匹配或者忽略一个或多个分支。因为 Swift 的 switch 需要包含所有的分支而且不允许有为空的分支,有时为了使你的意图更明显,需要特意匹配或者忽略某个分支。那么当你想忽略某个分支时,可以在该分支内写上 break 语句。当那个分支被匹配到时,分支内的 break 语句立即结束 switch 代码块。

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。

下面的例子通过 switch 来判断一个 Character 值是否代表下面四种语言之一。为了简洁,多个值被包含在了同一个分支情况中。

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.”

这个例子检查 numberSymbol 是否是拉丁,阿拉伯,中文或者泰语中的 14 之一。如果被匹配到,该 switch 分支语句给 Int? 类型变量 possibleIntegerValue 设置一个整数值。

switch 代码块执行完后,接下来的代码通过使用可选绑定来判断 possibleIntegerValue 是否曾经被设置过值。因为是可选类型的缘故,possibleIntegerValue 有一个隐式的初始值 nil,所以仅仅当 possibleIntegerValue 曾被 switch 代码块的前四个分支中的某个设置过一个值时,可选的绑定才会被判定为成功。

在上面的例子中,想要把 Character 所有的的可能性都枚举出来是不现实的,所以使用 default 分支来包含所有上面没有匹配到字符的情况。由于这个 default 分支不需要执行任何动作,所以它只写了一条 break 语句。一旦落入到 default 分支中后,break 语句就完成了该分支的所有代码操作,代码继续向下,开始执行 if let 语句。

贯穿(Fallthrough)

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。相比之下,C 语言要求你显式地插入 break 语句到每个 case 分支的末尾来阻止自动落入到下一个 case 分支中。Swift 的这种避免默认落入到下一个分支中的特性意味着它的 switch 功能要比 C 语言的更加清晰和可预测,可以避免无意识地执行多个 case 分支从而引发的错误。

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.”

这个例子定义了一个 String 类型的变量 description 并且给它设置了一个初始值。函数使用 switch 逻辑来判断 integerToDescribe 变量的值。当 integerToDescribe 的值属于列表中的质数之一时,该函数在 description 后添加一段文字,来表明这个数字是一个质数。然后它使用 fallthrough 关键字来“贯穿”到 default 分支中。default 分支在 description 的最后添加一段额外的文字,至此 switch 代码块执行完了。

如果 integerToDescribe 的值不属于列表中的任何质数,那么它不会匹配到第一个 switch 分支。而这里没有其他特别的分支情况,所以 integerToDescribe 匹配到 default 分支中。

switch 代码块执行完后,使用 print(_:separator:terminator:) 函数打印该数字的描述。在这个例子中,数字 5 被准确的识别为了一个质数。

注意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

在 Swift 中,你可以在循环体和条件语句中嵌套循环体和条件语句来创造复杂的控制流结构。并且,循环体和条件语句都可以使用 break 语句来提前结束整个代码块。因此,显式地指明 break 语句想要终止的是哪个循环体或者条件语句,会很有用。类似地,如果你有许多嵌套的循环体,显式指明 continue 语句想要影响哪一个循环体也会非常有用。

为了实现这个目的,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(introducer 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。

 label name: while condition {
     statements
 }

下面的例子是前面章节中蛇和梯子的适配版本,在此版本中,我们将使用一个带有标签的 while 循环体中调用 breakcontinue 语句。这次,游戏增加了一条额外的规则:

  • 为了获胜,你必须刚好落在第 25 个方块中。

如果某次掷骰子使你的移动超出第 25 个方块,你必须重新掷骰子,直到你掷出的骰子数刚好使你能落在第 25 个方块中。

游戏的棋盘和之前一样:

finalSquareboardsquarediceRoll 值被和之前一样的方式初始化:

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

这个版本的游戏使用 while 循环和 switch 语句来实现游戏的逻辑。while 循环有一个标签名 gameLoop,来表明它是游戏的主循环。

while 循环体的条件判断语句是 while square !=finalSquare,这表明你必须刚好落在方格25中。

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!")

每次循环迭代开始时掷骰子。与之前玩家掷完骰子就立即移动不同,这里使用了 switch 语句来考虑每次移动可能产生的结果,从而决定玩家本次是否能够移动。

  • 如果骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里,游戏结束。break gameLoop 语句跳转控制去执行 while 循环体后的第一行代码,意味着游戏结束。
  • 如果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 语句结束本次 while 循环,开始下一次循环。
  • 在剩余的所有情况中,骰子数产生的都是合法的移动。玩家向前移动 diceRoll 个方格,然后游戏逻辑再处理玩家当前是否处于蛇头或者梯子的底部。接着本次循环结束,控制跳转到 while 循环体的条件判断语句处,再决定是否需要继续执行下次循环。

注意

如果上述的 break 语句没有使用 gameLoop 标签,那么它将会中断 switch 语句而不是 while 循环。使用 gameLoop 标签清晰的表明了 break 想要中断的是哪个代码块。

同时请注意,当调用 continue gameLoop 去跳转到下一次循环迭代时,这里使用 gameLoop 标签并不是严格必须的。因为在这个游戏中,只有一个循环体,所以 continue 语句会影响到哪个循环体是没有歧义的。然而,continue 语句使用 gameLoop 标签也是没有危害的。这样做符合标签的使用规则,同时参照旁边的 break gameLoop,能够使游戏的逻辑更加清晰和易于理解。

下一节: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。