C# 中的流控制 · ZetCode 中文系列教程

# C# 中的流控制 > 原文： [https://zetcode.com/lang/csharp/flowcontrol/](https://zetcode.com/lang/csharp/flowcontrol/) 在 C# 教程的这一部分中，将讨论流控制。我们定义了几个关键字，这些关键字使我们能够控制 C# 程序的流程。在 C# 语言中，有几个关键字可用于更改程序的流程。当程序运行时，语句从源文件的顶部到底部执行。逐一。可以通过特定的关键字更改此流程。语句可以执行多次。一些语句称为条件语句。仅在满足特定条件时才执行它们。 ## C# `if`语句 `if`语句具有以下一般形式： ```cs if (expression) { statement; } ``` `if`关键字用于检查表达式是否为真。如果为`true`，则执行一条语句。该语句可以是单个语句或复合语句。复合语句由该块包围的多个语句组成。块是用大括号括起来的代码。 `Program.cs` ```cs using System; namespace IfStatement { class Program { static void Main(string[] args) { var r = new Random(); int n = r.Next(-5, 5); Console.WriteLine(n); if (n > 0) { Console.WriteLine("The n variable is positive"); } } } } ``` 生成一个随机数。如果数字大于零，我们将向终端打印一条消息。 ```cs var r = new Random(); int n = r.Next(-5, 5); ``` 这两行生成 -5, 5 之间的随机整数。 ```cs if (n > 0) { Console.WriteLine("The n variable is positive"); } ``` 使用`if`关键字，我们检查生成的数字是否大于零。 `if`关键字后跟一对圆括号。在方括号内，我们放置一个表达式。该表达式产生布尔值。如果布尔值是`true`，则执行两个大括号括起来的块。在我们的例子中，字符串`The n variable is positive`被打印到终端上。如果随机值为负，则不执行任何操作。如果我们只有一个表达式，则大括号是可选的。 ```cs $ dotnet run -3 $ dotnet run -4 $ dotnet run -1 $ dotnet run 1 The n variable is positive ``` 满足条件后，消息将写入控制台。 ## C# `else`语句我们可以使用`else`关键字来创建一个简单的分支。如果`if`关键字后方括号内的表达式的值为假，则将自动执行`else`关键字后方的语句。 `Program.cs` ```cs using System; namespace IfElse { class Program { static void Main(string[] args) { var r = new Random(); int n = r.Next(-5, 5); Console.WriteLine(n); if (n > 0) { Console.WriteLine("The number is positive"); } else { Console.WriteLine("The number is negative"); } } } } ``` 要么执行`if`关键字之后的块，要么执行`else`关键字之后的块。 ```cs if (n > 0) { Console.WriteLine("The number is positive"); } else { Console.WriteLine("The number is negative"); } ``` `else`关键字紧随`if`块的右大括号。它有自己的块，用大括号括起来。 ```cs $ dotnet run -3 The number is negative $ dotnet run -1 The number is negative $ dotnet run 2 The number is positive ``` 我们执行该程序三次。 ## C# `else if` 我们可以使用`else if`关键字创建多个分支。仅当不满足先前条件时，`else if`关键字才会测试其他条件。请注意，我们可以在测试中使用多个`else if`关键字。 `Program.cs` ```cs using System; namespace MultipleBranches { class Program { static void Main(string[] args) { var r = new Random(); int n = r.Next(-5, 5); Console.WriteLine(n); if (n < 0) { Console.WriteLine("The n variable is negative"); } else if (n == 0) { Console.WriteLine("The n variable is zero"); } else { Console.WriteLine("The n variable is positive"); } } } } ``` 以前的程序有一个小问题。负值设为零。以下程序将解决此问题。 ```cs if (n < 0) { Console.WriteLine("The n variable is negative"); } else if (n == 0) { Console.WriteLine("The n variable is zero"); } else { Console.WriteLine("The n variable is positive"); } ``` 如果第一个条件的计算结果为`true`，例如输入的值小于零，将执行第一个程序段，并跳过其余两个程序段。如果不满足第一个条件，则检查`if else`关键字之后的第二个条件。如果第二个条件的值为真，则执行第二个块。如果不是，则执行`else`关键字之后的第三个程序段。如果不满足先前的条件，则始终执行`else`块。 ```cs $ dotnet run -1 The n variable is negative $ dotnet run 4 The n variable is positive $ dotnet run 1 The n variable is positive $ dotnet run 0 The n variable is zero ``` 我们执行该程序三次。 0 被正确处理。 ## C# `switch`语句 `switch`语句是选择控制流语句。它允许变量或表达式的值通过多路分支控制程序执行的流程。与使用`if` / `else if` / `else`语句的组合相比，它以更简单的方式创建多个分支。我们有一个变量或一个表达式。 `switch`关键字用于根据值列表测试变量或表达式中的值。值列表用`case`关键字显示。如果值匹配，则执行`case`之后的语句。有一个可选的`default`语句。如果找不到其他匹配项，则执行该命令。从 C# 7.0 开始，匹配表达式可以是任何非`null`表达式。 `switch`语句非常复杂。 ### 选择星期几在下面的示例中，我们使用`switch`语句选择星期几。 `Program.cs` ```cs using System; namespace SwitchDayOfWeek { class Program { static void Main(string[] args) { var dayOfWeek = DateTime.Now.DayOfWeek; switch (dayOfWeek) { case DayOfWeek.Sunday: Console.WriteLine("dies Solis"); break; case DayOfWeek.Monday: Console.WriteLine("dies Lunae"); break; case DayOfWeek.Tuesday: Console.WriteLine("dies Martis"); break; case DayOfWeek.Wednesday: Console.WriteLine("dies Mercurii"); break; case DayOfWeek.Thursday: Console.WriteLine("dies Jovis"); break; case DayOfWeek.Friday: Console.WriteLine("dies Veneris"); break; case DayOfWeek.Saturday: Console.WriteLine("dies Saturni"); break; } } } } ``` 该示例确定星期几并打印其等效的拉丁语。 ```cs switch (dayOfWeek) { ... } ``` 在圆括号中，`switch`关键字从要测试的表达式中获取一个值。 `switch`关键字的主体放在一对或大括号内。在体内，我们可以放置多个`case`选项。每个选项都以`break`关键字结尾。 ```cs case DayOfWeek.Sunday: Console.WriteLine("dies Solis"); break; ``` 使用`case`语句，我们测试匹配表达式的值。如果它等于`DayOfWeek.Sunday`，则打印拉丁语`dies Solis`。 ```cs $ dotnet run dies Solis ``` 该程序在周日运行。 ### 选择区域要求用户输入域名。读取域名并将其存储在变量中。该变量使用`switch`关键字针对选项列表进行测试。 `Program.cs` ```cs using System; namespace SwitchStatement { class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("Enter a domain name: "); string domain = Console.ReadLine(); domain = domain.Trim().ToLower(); switch (domain) { case "us": Console.WriteLine("United States"); break; case "de": Console.WriteLine("Germany"); break; case "sk": Console.WriteLine("Slovakia"); break; case "hu": Console.WriteLine("Hungary"); break; default: Console.WriteLine("Unknown"); break; } } } } ``` 在我们的程序中，我们有一个`domain`变量。我们从命令行读取变量的值。我们使用`case`语句测试变量的值。有几种选择。例如，如果该值等于`"us"`，则将`"United States"`字符串打印到控制台。 ```cs string domain = Console.ReadLine(); ``` 从控制台读取用户输入。 ```cs domain = domain.Trim().ToLower(); ``` `Trim()`方法从潜在的前导和尾随空白中剥离变量。 `ToLower()`将字符转换为小写。现在，`"us"`，`"US"`，`"us"`是美国域名的可行选项。 ```cs case "us": Console.WriteLine("United States"); break; ``` 在这种情况下，我们测试域变量是否等于`"us"`字符串。如果为`true`，则将消息打印到控制台。该选项以`break`关键字结束。如果成功求值了其中一个选项，则`break`关键字将终止`switch`块。 ```cs default: Console.WriteLine("Unknown"); break; ``` `default`关键字是可选的。如果没有求值`case`选项，则执行`default`部分。 ```cs $ dotnet run Enter a domain name: us United States $ dotnet run Enter a domain name: HU Hungary $ dotnet run Enter a domain name: pl Unknown ``` 我们执行该程序几次。 ### 使用`when`语句 `case`语句可与`when`语句一起使用以指定其他条件。 `Program.cs` ```cs using System; namespace SwitchWhen { class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("Enter your age: "); var input = Console.ReadLine(); var age = Int32.Parse(input.Trim()); switch (age) { case var myAge when myAge < 0: Console.WriteLine("Age cannot be a negative value"); break; case var myAge when myAge > 130: Console.WriteLine("This is an unlikely high age"); break; default: Console.WriteLine("The entered age is {0}", age); break; } } } } ``` 在程序中，要求用户输入他的年龄。 ```cs case var myAge when myAge < 0: Console.WriteLine("Age cannot be a negative value"); break; ``` 借助`when`表达式，我们测试输入的值是否小于 0。使用`var`关键字，我们创建一个临时的`myAge`变量。 ### 使用枚举作为匹配表达式对于匹配的表达式，我们可以使用任何类型。在下面的示例中，我们使用枚举。 `Program.cs` ```cs using System; namespace SwitchEnum { enum Color { Red, Green, Blue, Brown, Yellow, Pink, Orange } class Program { static void Main(string[] args) { var color = (Color) (new Random()).Next(0, 7); switch (color) { case Color.Red: Console.WriteLine("The color is red"); break; case Color.Green: Console.WriteLine("The color is green"); break; case Color.Blue: Console.WriteLine("The color is blue"); break; case Color.Brown: Console.WriteLine("The color is brown"); break; case Color.Yellow: Console.WriteLine("The color is yellow"); break; case Color.Pink: Console.WriteLine("The color is pink"); break; case Color.Orange: Console.WriteLine("The color is orange"); break; default: Console.WriteLine("The color is unknown."); break; } } } } ``` 该示例随机生成颜色枚举。 `swith`语句确定生成哪个颜色值。 ```cs $ dotnet run The color is orange $ dotnet run The color is blue $ dotnet run The color is brown ``` 我们运行程序。 ## `switch`表达式 `switch`表达式使`switch`语句的语法更加简洁。它们是在 C# 8.0 中引入的。 `Program.cs` ```cs using System; namespace SwitchExpressions { class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("Enter a domain name: "); string domain = Console.ReadLine(); domain = domain.Trim().ToLower(); string result = domain switch { "us" => "United States", "de" => "Germany", "sk" => "Slovakia", "hu" => "Hungary", _ => "Unknown" }; Console.WriteLine(result); } } } ``` 该变量位于`switch`关键字之前。 `case`和`:`元素替换为`=>`。 `default`案例被`_`丢弃替换。主体是表达式，而不是语句。 ## C# `while`语句 `while`语句是一个控制流语句，它允许根据给定的布尔条件重复执行代码。这是`while`循环的一般形式： ```cs while (expression) { statement; } ``` `while`关键字在大括号括起来的块内执行语句。每次将表达式求值为`true`时都会执行这些语句。 `Program.cs` ```cs using System; namespace WhileStatement { class Program { static void Main(string[] args) { int i = 0; int sum = 0; while (i < 10) { i++; sum += i; } Console.WriteLine(sum); } } } ``` 在代码示例中，我们从一系列数字计算值的总和。 `while`循环分为三个部分。初始化，测试和更新。语句的每次执行都称为循环。 ```cs int i = 0; ``` 我们启动`i`变量。它用作计数器。 ```cs while (i < 10) { ... } ``` `while`关键字后的圆括号内的表达式是第二阶段，即测试。执行主体中的语句，直到表达式的计算结果为`false`。 ```cs i++; ``` 这是`while`循环的最后一个第三阶段，即更新。我们增加计数器。请注意，对`while`循环的不正确处理可能会导致循环不断。 ### `do while`语句可以至少运行一次该语句。即使不满足条件。为此，我们可以使用`do while`关键字。 `Program.cs` ```cs using System; namespace DoWhile { class Program { static void Main(string[] args) { int count = 0; do { Console.WriteLine(count); } while (count != 0); } } } ``` 首先执行该块，然后求值真值表达式。在我们的情况下，条件不满足，`do while`语句终止。 ## C# 循环语句如果在启动循环之前知道周期数，则可以使用`for`语句。在此构造中，我们声明一个计数器变量，该变量在每次循环重复期间会自动增加或减少值。 ## 简单的循环 `for`循环分为三个阶段：初始化，条件和代码块执行以及递增。 `Program.cs` ```cs using System; namespace ForStatement { class Program { static void Main(string[] args) { for (int i=0; i<10; i++) { Console.WriteLine(i); } } } } ``` 在此示例中，我们将数字`0..9`打印到控制台。 ```cs for (int i=0; i<9; i++) { Console.WriteLine(i); } ``` 分为三个阶段。在第一阶段，我们将计数器`i`初始化为零。此阶段仅完成一次。接下来是条件。如果满足条件，则执行`for`块中的语句。在第三阶段，计数器增加。现在，我们重复 2、3 个阶段，直到不满足条件并保留`for`循环为止。在我们的情况下，当计数器`i`等于 10 时，`for`循环停止执行。 ## `for`循环数组遍历 `for`循环可用于遍历数组。从数组的`Length`属性，我们知道数组的大小。 `Program.cs` ```cs using System; namespace ForStatement2 { class Program { static void Main(string[] args) { string[] planets = { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Pluto" }; for (int i = 0; i < planets.Length; i++) { Console.WriteLine(planets[i]); } Console.WriteLine("In reverse:"); for (int i = planets.Length - 1; i >= 0; i--) { Console.WriteLine(planets[i]); } } } } ``` 我们有一个数组，用于保存太阳系中行星的名称。使用两个`for`循环，我们按升序和降序打印值。 ```cs for (int i = 0; i < planets.Length; i++) { Console.WriteLine(planets[i]); } ``` 通过从零开始的索引访问数组。第一项的索引为 0。因此，`i`变量被初始化为零。条件检查`i`变量是否小于数组的长度。在最后阶段，`i`变量增加。 ```cs for (int i = planets.Length - 1; i >= 0; i--) { Console.WriteLine(planets[i]); } ``` 此`for`循环以相反顺序打印数组的元素。 `i`计数器被初始化为数组大小。由于索引基于零，因此最后一个元素的索引数组大小为 1。该条件确保计数器大于或等于零。（数组索引不能为负数）。在第三步中，`i`计数器递减 1。 ## `for`循环中的更多表达式可以在`for`循环的初始化和迭代阶段中放置更多表达式。 `Program.cs` ```cs using System; namespace ForStatement3 { class Program { static void Main(string[] args) { var r = new Random(); var values = new int[10]; int sum = 0; int num = 0; for (int i = 0; i < 10; i++, sum += num) { num = r.Next(10); values[i] = num; } Console.WriteLine(string.Join(",", values)); Console.WriteLine("The sum of the values is {0}", sum); } } } ``` 在我们的示例中，我们创建了一个十个随机数的数组。计算这些数字的总和。 ```cs for (int i = 0; i < 10; i++, sum += num) { num = r.Next(10); values[i] = num; } ``` 在`for`循环的第三部分中，我们有两个用逗号分隔的表达式。 `i`计数器增加，并且当前编号添加到`sum`变量中。 ```cs Console.WriteLine(string.Join(",", values)); ``` 使用`System.String`类的`Join()`方法，一次打印出数组的所有值。它们将以逗号分隔。 ```cs $ dotnet run 9,3,1,7,9,8,5,6,3,3 The sum of the values is 54 ``` We run the program. ### 嵌套循环 `For`语句可以嵌套；即一个`for`语句可以放在另一个`for`语句中。嵌套`for`循环的所有循环都针对外部`for`循环的每个循环执行。 `Program.cs` ```cs using System; namespace NestedForLoops { class Program { static void Main(string[] args) { var a1 = new string[] { "A", "B", "C" }; var a2 = new string[] { "A", "B", "C" }; for (int i=0; i<a1.Length; i++) { for (int j=0; j<a2.Length; j++) { Console.WriteLine(a1[i] + a2[j]); } } } } } ``` 在此示例中，我们创建了两个数组的笛卡尔乘积。 ```cs var a1 = new string[] { "A", "B", "C" }; var a2 = new string[] { "A", "B", "C" }; ``` 我们有两个数组。每个数组都有树字母。凯氏积是当一个数组中的每个元素与另一数组中的所有元素配对时。为此，我们使用嵌套的`for`循环。 ```cs for (int i=0; i<a1.Length; i++) { for (int j=0; j<a2.Length; j++) { Console.WriteLine(a1[i] + a2[j]); } } ``` 在另一个父 for 循环中有一个嵌套的 for 循环。嵌套的 for 循环在父 for 循环的每个循环中完全执行。 ```cs $ dotnet run AA AB AC BA BB BC CA CB CC ``` 这是输出。 ## C# `foreach`语句 `foreach`构造简化了遍历数据集合的过程。它没有明确的计数器。 `foreach`语句一个接一个地遍历数组或集合，并将当前值复制到构造中定义的变量中。 `Program.cs` ```cs using System; namespace ForeachStatement { class Program { static void Main(string[] args) { string[] planets = { "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune" }; foreach (string planet in planets) { Console.WriteLine(planet); } } } } ``` 在此示例中，我们使用`foreach`语句遍历一系列行星。 ```cs foreach (string planet in planets) { Console.WriteLine(planet); } ``` `foreach`语句的用法很简单。 `planets`是我们迭代通过的数组。 `planet`是一个临时变量，具有数组中的当前值。 `foreach`语句遍历所有行星并将它们打印到控制台。 ```cs $ dotnet run Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune ``` 运行程序将给出此输出。 ## C# `break`语句 `break`语句可用于终止由`while`，`for`或`switch`语句定义的块。 `Program.cs` ```cs using System; namespace BreakStatement { class Program { static void Main(string[] args) { var random = new Random(); while (true) { int num = random.Next(1, 30); Console.Write("{0} ", num); if (num == 22) { break; } } Console.Write('\n'); } } } ``` 我们定义了一个无限的`while`循环。我们使用`break`语句退出此循环。我们从 1 到 30 中选择一个随机值。我们打印该值。如果该值等于 22，则结束无穷的`while`循环。 ```cs $ dotnet run 18 3 21 26 12 27 23 25 2 21 15 4 18 12 24 13 7 19 10 26 5 22 ``` 我们可能会得到这样的东西。 ## C# `continue`语句 `continue`语句用于跳过循环的一部分，并继续循环的下一个迭代。它可以与`for`和`while`语句结合使用。在下面的示例中，我们将打印一个数字列表，这些数字不能除以 2 而没有余数。 `Program.cs` ```cs using System; namespace ContinueStatement { class Program { static void Main(string[] args) { int num = 0; while (num < 1000) { num++; if ((num % 2) == 0) { continue; } Console.Write("{0} ", num); } Console.Write('\n'); } } } ``` 我们使用`while`循环遍历数字`1..999`。 ```cs if ((num % 2) == 0) { continue; } ``` 如果表达式`num % 2`返回 0，则可以将所讨论的数字除以 2。执行`continue`语句，并跳过循环的其余部分。在我们的例子中，循环的最后一条语句将被跳过，并且数字不会输出到控制台。下一个迭代开始。在 C# 教程的这一部分中，我们介绍了 C# 控件流结构。