?年学go2：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 // 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

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 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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