1. 基础知识之流程控制


Go语言中最常用的流程控制有iffor,而switchgoto主要是为了简化代码、降低重复代码而生的结构,属于扩展类的流程控制。

1.1. 分支结构if else

if else基本写法

Go语言中if条件判断的格式如下:

if 表达式1 {
    分支1
} else if 表达式2 {
    分支2
} else{
    分支3
}

当表达式1的结果为true时,执行分支1,否则判断表达式2,如果满足则执行分支2,都不满足时,则执行分支3。 if判断中的else ifelse都是可选的,可以根据实际需要进行选择。

Go语言规定与if匹配的左括号{必须与if和表达式放在同一行,{放在其他位置会触发编译错误。 同理,与else匹配的{也必须与else写在同一行,else也必须与上一个ifelse if右边的大括号在同一行。

举个例子:

func ifDemo1() {
	score := 65
	if score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}

if else 特殊写法

if条件判断还有一种特殊的写法,可以在 if 表达式之前添加一个执行语句,再根据变量值进行判断,举个例子:

func ifDemo2() {
	if score := 65; score >= 90 {
		fmt.Println("A")
	} else if score > 75 {
		fmt.Println("B")
	} else {
		fmt.Println("C")
	}
}

1.2. 循环结构 for

Go 语言中的所有循环类型均可以使用for关键字来完成。

for循环的基本格式如下:

for 初始语句;条件表达式;结束语句{
    循环体语句
}

条件表达式返回true时循环体不停地进行循环,直到条件表达式返回false时自动退出循环。

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

for循环的初始语句可以被忽略,但是初始语句后的分号必须要写,例如:

func forDemo2() {
	i := 0
	for ; i < 10; i++ {
		fmt.Println(i)
	}
}

for循环的初始语句和结束语句都可以省略,例如:

func forDemo3() {
	i := 0
	for i < 10 {
		fmt.Println(i)
		i++
	}
}

这种写法类似于其他编程语言中的while,在while后添加一个条件表达式,满足条件表达式时持续循环,否则结束循环。

1. 无限循环

for {
    循环体语句
}

for循环可以通过breakgotoreturnpanic语句强制退出循环。

2. 键值循环(for range)

Go语言中可以使用for range遍历数组、切片、字符串、map 及通道(channel)。 通过for range遍历的返回值有以下规律:

  1. 数组、切片、字符串返回索引和值。

  2. map返回键和值。

  3. 通道(channel)只返回通道内的值。

1.3. switch case

switch语句可方便地对大量的值进行条件判断。

func switchDemo1() {
	finger := 3
	switch finger {
	case 1:
		fmt.Println("大拇指")
	case 2:
		fmt.Println("食指")
	case 3:
		fmt.Println("中指")
	case 4:
		fmt.Println("无名指")
	case 5:
		fmt.Println("小拇指")
	default:
		fmt.Println("无效的输入!")
	}
}

Go语言规定每个switch只能有一个default分支。

一个分支可以有多个值,多个case值中间使用英文逗号分隔。

func testSwitch3() {
	switch n := 7; n {
	case 1, 3, 5, 7, 9:
		fmt.Println("奇数")
	case 2, 4, 6, 8:
		fmt.Println("偶数")
	default:
		fmt.Println(n)
	}
}

分支还可以使用表达式,这时候switch语句后面不需要再跟判断变量。例如:

func switchDemo4() {
	age := 30
	switch {
	case age < 25:
		fmt.Println("好好学习吧")
	case age > 25 && age < 35:
		fmt.Println("好好工作吧")
	case age > 60:
		fmt.Println("好好享受吧")
	default:
		fmt.Println("活着真好")
	}
}

fallthrough语法可以执行满足条件的case的下一个case,是为了兼容C语言中的case设计的。

func switchDemo5() {
	s := "a"
	switch {
	case s == "a":
		fmt.Println("a")
		fallthrough
	case s == "b":
		fmt.Println("b")
	case s == "c":
		fmt.Println("c")
	default:
		fmt.Println("...")
	}
}

输出:

a
b

1.4. 无条件跳转:goto

Go 居然会保留 goto,因为很多人不建议使用 goto,所以在一些编程语言中甚至直接取消了 goto。

Go 语言的 goto 语句可以无条件地转移到过程中指定的行。

goto 语句通常与条件语句配合使用。可用来实现条件转移, 构成循环,跳出循环体等功能。

但是,在结构化程序设计中一般不主张使用 goto 语句, 以免造成程序流程的混乱,使理解和调试程序都产生困难。

1. goto 语法

goto 语法格式如下:

goto 标签;
...
...
标签: 表达式;

2. 为何golang支持goto语句

其实goto不是洪水猛兽,不推荐使用是因为这东西太灵活,容易造成额外的调试复杂度。只要用法得当,goto有的时候反而更加干脆便捷。

最常见的两种情况:

  1. golang里跳出多级循环,除非使用单独变量,且在每一级循环中增加额外判断,否则想跳出多级循环就只能用goto(其他语言里的break标签形式,可以理解为goto的语法糖版本)。

  2. golang的错误处理,就是那个if err!=nil,通常的写法是逐级处理,当需要忽略后续判断时,使用goto更加简洁,比一层一层的判断标志变量更清晰。

举个例子

  • 跳出多层循环

    • 传统编码:

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    
        var breakAgain bool
    
        // 外循环
        for x := 0; x < 10; x++ {
            // 内循环
            for y := 0; y < 10; y++ {
                // 满足某个条件时, 退出循环
                if y == 2 {
                    // 设置退出标记
                    breakAgain = true
                    // 退出本次循环
                    break
                }
            }
    
            // 根据标记, 还需要退出一次循环
            if breakAgain {
                    break
            }
        }
    
        fmt.Println("done")
    }
    
    • 如果使用goto 跳出多层循环优化

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    
        for x := 0; x < 10; x++ {
            for y := 0; y < 10; y++ {
                if y == 2 {
                    // 跳转到标签
                    goto breakHere
                }
            }
        }
        // 手动返回, 避免执行进入标签
        return
    
        // 标签
    breakHere:
        fmt.Println("done")
    }
    

    使用 goto 语句后,无须额外的变量就可以快速退出所有的循环。

  • 统一错误处理

    • 多处错误处理存在代码重复时是非常棘手的,比如:

      err := firstCheckError()
      if err != nil {
          fmt.Println(err)
          exitProcess()
          return
      }
      
      err = secondCheckError()
      
      if err != nil {
          fmt.Println(err)
          exitProcess()
          return
      }
      
      fmt.Println("done")
      

      加粗部分都是重复的错误处理代码。后期陆续在这些代码中如果添加更多的判断,就需要在每一块雷同代码中依次修改,极易造成疏忽和错误。

    • 如果使用 goto 语句来实现同样的逻辑:

          err := firstCheckError()
          if err != nil {
              goto onExit
          }
          err = secondCheckError()
      
          if err != nil {
              goto onExit
          }
          fmt.Println("done")
          return
      
      onExit:
          fmt.Println(err)
          exitProcess()
      

3. 使用goto注意事项

goto语句与标签之间不能有变量声明,否则编译错误。

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("start")
    goto flag
    var say = "hello oldboy"
    fmt.Println(say)
flag:
    fmt.Println("end")

编译错误

.\main.go:7:7: goto flag jumps over declaration of say at .\main.go:8:6

1.5. 跳出循环 break

break语句可以结束forswitchselect的代码块。

break语句还可以在语句后面添加标签,表示退出某个标签对应的代码块,标签要求必须定义在对应的forswitchselect的代码块上。 举个例子:

func breakDemo1() {
BREAKDEMO1:
	for i := 0; i < 10; i++ {
		for j := 0; j < 10; j++ {
			if j == 2 {
				break BREAKDEMO1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
	fmt.Println("...")
}

1.6. 继续下次循环continue

continue语句可以结束当前循环,开始下一次的循环迭代过程,仅限在for循环内使用。

continue语句后添加标签时,表示开始标签对应的循环。例如:

func continueDemo() {
forloop1:
	for i := 0; i < 5; i++ {
		// forloop2:
		for j := 0; j < 5; j++ {
			if i == 2 && j == 2 {
				continue forloop1
			}
			fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
		}
	}
}

案例:打印9*9乘法表

package main

import (
	"fmt"
)
// 编写代码打印9*9乘法表。
func main() {
    for i := 1; i < 10; i++ {
        for j := 1; j <= i; j++ {
            fmt.Printf("%v*%v=%v\t", j, i, i*j)
        }
        fmt.Println()
    }
}