[.net 物件導向程式設計基礎] (7) 基礎中的基礎——流程控制語句

[.net 物件導向程式設計基礎] (7) 基礎中的基礎——流程控制語句

本來沒有這一節的內容，後來考慮到既然是一個系列文章，那麼就儘可能寫的詳細一些,本節參考了網上朋友所寫的例子，為的是讓更多小夥伴學習，提高，加薪，如有版權問題，請郵件我，我第一時間處理。

語句：是程式中的小指令，本節主要以流程控制語句為主要內容。

流程控制語句中最常用的三個是 選擇語句（即條件語句）、迴圈語句和異常處理語句

流程控制語句分類：

類別　　　　　　   關鍵字　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

選擇語句 　　　　　if、else、switch、case

迴圈語句 　　　　　do、for、foreach、in、while

跳轉語句 　　　　　break、continue、default、goto、return

異常處理語句 　　　throw、try-catch、try-finally

檢查和未檢查語句 　checked、unchecked

非保護和固定語句 　unsafe、fixed

鎖定語句 　　　　　lock 

1.條件語句

1.1  if - else

if (expression){}else{},其中expression是一個布林型別，true則執行第一區塊，false則執行else部分，這個小夥伴們肯定是相當滴熟悉了

使用這個語句有幾個要說明的地方：

A.如果if或else區塊部分只有一行，可以省略{}區塊符,例如:

  int a,b,c;

  if(a==b)

     c++;

  else

     c--;

B.對於多個條件判斷可以使用if (expression){}else if(expression){}else{}

C.可以使用if else 巢狀

D.儘量避免使用多重巢狀和連續使用if

E.多重巢狀和多次if的情況，推薦使用下面的switch case語句

1.2  switch - case

switch 語句是通過將控制傳遞給其內部的一個 case 語句來處理多個選擇的流程控制語句。

switch 語句的基本結構：

switch (<testVar>)

{

    case <comparisonVal1>:

        <如果<testVar>等於<comparisonVal1>時執行的語句>

        break;

    case <comparisonVal2>:

        <如果<testVar>等於<comparisonVal2>時執行的語句>

        break;

    ……

    case <comparisonValN>:

        <如果<testVar>等於<comparisonValN>時執行的語句>

        break;

    default:

        <如果沒有與<testVar>匹配的<comparisonValX>時執行的語句>

        break;

}

(1)　<testVar> 中的值與 case 語句中指定的每個 <comparisonValX> 值進行比較，如果有一個匹配，就執行為該匹配提供的語句。如果沒有匹配，就執行 default 部分中的程式碼。執行完每個部分中的程式碼後，還須有一個 break 語句。在執行完一個 case 塊後，再執行第二個 case 語句是非法的。

(2) break 語句將中斷 switch 語句的執行，而執行該結構後面的語句。

(3)還有另一種方法可以防止程式流程從一個 case 語句轉到下一個 case 語句。可以使用 return 語句。也可以使用 goto 語句，因為 case 語句實際上是在 C# 程式碼中定義標籤。

(4) 一個 case 語句處理完後，不能自由進入下一個 case 語句，但有一個例外。如果把多個 case 語句放（堆疊）在一起，其後加一行程式碼，實際上是一次檢查多個條件。如果滿足這些條件中的任何一個，就會執行程式碼，例如：

using System;
class SwitchTest
{
    static void Main()
    {
        int n = 2;
        switch(n)
        {
            case 1:
            case 2:
            case 3:
                Console.WriteLine("It's 1, 2, or 3.");
                break;
        default:
            Console.WriteLine("Not sure what it is.");
            break;
        }
    }
}

輸出：

It's 1, 2, or 3.

　　每個 <comparisonValX> 都必須是一個常量。一種方法是提供字面值，另一種方式是使用常量。在這裡使用常量可讀性更好。

2.迴圈語句

　　使用迴圈語句可以讓程式多次執行相同的程式碼或程式碼塊，這些程式碼或程式碼塊稱為迴圈體。對於任何一個迴圈體來說，都應該提供一個跳出迴圈的條件，不同的迴圈語句提供不同的條件。

C# 語言中提供了以下4種迴圈語句：

· for

· foreach－in

· do－while 

· while

2.1 for

for語句通常用來讓一條語句或一個語句塊執行一定的次數。

for語句的一般形式：

for ([initializers]; [expression]; [iterators])

{

   statement

}

　　其中：

　　initializers 表示初始化迴圈計數器，如果有多個變數需要初始化，可用逗號隔開。

　　expression 是bool型別的表示式，用來測試迴圈是否終止。

　　iterators 表示增大或減少迴圈計數器的值。

　　statement 是需要迴圈執行的語句。

　　其執行流程為：

　　· 首先初始化 initializers。

　　· 接著，檢查 expression。如果為 true，執行 statement，並重新計算迴圈計數器的值。如果為 false，則退出迴圈。

　　· 返回上一步，繼續執行。

　　因為對 expression 的測試是在迴圈體執行之前，所以 for 語句可執行 0 次或多次。

　　for 語句的所有表示式都是可選的；例如，下列語句用於寫一個無限迴圈：

for (;;)

{

    ...

}

示例：

// for loop
using System;
class ForLoopTest
{
    static void Main()
    {
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
        {
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

輸出：

1

2

3

4

5

2.2 for - in 

foreach 語句為陣列或物件集合中的每個元素執行一遍迴圈體。通常用來遍歷某個集合，以獲取所需資訊，但不應用於更改集合內容以避免產生不可預知的副作用。

語法：

foreach (type identifier in expression)

{

    staterment

}

　　其中：

　　type 表示 identifier 的型別。

　　identifier 表示集合元素的迴圈變數。

　　expression 表示物件集合或陣列表示式。集合元素的型別必須可以轉換成 identifier 的型別。

　　staterment 表示需要迴圈執行的語句。

　　對於陣列或集合中的每個元素，迴圈體都將執行一次。遍歷完所有的元素後，程式將退出 foreach 塊，執行後面的語句。

　　(1)  foreach在陣列中的使用

　　該語句提供一種簡單、明瞭的方法來迴圈訪問陣列的元素。

　　例如，下面的程式碼建立一個名為 numbers 的陣列，並用 foreach 語句迴圈訪問該陣列：

int[] numbers = { 4, 5, 6, 1, 2, 3, -2, -1, 0 };
foreach (int i in numbers)
{
    System.Console.WriteLine(i);
}

　　對於多維陣列，使用巢狀的for迴圈可以更好地控制陣列元素。

(2)  foreach 在集合中的使用

　　當對集合使用 foreach 語句時，該集合必須滿足一定的條件。

　　例如下面的 foreach 語句：

foreach (ItemType item in myCollection)

myCollection 必須滿足下面的要求。

　　集合型別：

　　必須是 interface、class 或 struct。

　　必須包括一個名叫 GetEnumerator 的例項方法，該方法返回一個型別，比如 Enumerator。

　　型別 Enumerator（類或結構）必須包含：

　　一個名為 Current 的屬性。型別為 ItemType 或可以轉換成 ItemType 的型別。它的屬性訪問器返回集合中的當前元素。

　　一個名叫 MoveNext 的方法。該方法用於增加計數器的值，如果集合中的元素個數小於計數器的值，該方法返回 true，否則返回 false。

2.3  do - while

　　do 語句重複執行括在 {} 裡的一個語句或語句塊，直到指定的表示式為 false 時為止。

　　do 迴圈的結構如下：

do

{

   statement

} while (expression);

　　其中：

　　expression 為 bool 型別的表示式，或者是可以隱式轉換成 bool 型別的表示式，也可以是過載 true 和 false 操作符的型別的表示式。用來測試迴圈是否終止。

　　statement 是需要迴圈執行的語句。

　　do-while 結構先執行循體語句，然後判斷 while 條件是否為 true。如果為 true，將迴圈執行；如果為 false，則退出迴圈。因此 do-while 迴圈結構中的語句至少要執行一次。

　　while 語句後面的分號是必須的。

　　示例：下面示例中，只要變數 y 小於 5，do 迴圈語句就開始執行。

using System;
public class TestDoWhile
{
    public static void Main ()
    {
        int x = 0;
        do
        {
            Console.WriteLine(x);
            x++;
        }
        while (x < 5);
    }
}

輸出：

0

1

2

3

4 

2.4  While

　　當 while 語句中的判斷條件為 true 時，迴圈體將一直迴圈執行。

　　語法：

while (expression)

{

   statement

}

　　其中：

　　expression 表示 bool 型別的表示式。用來測試迴圈是否終止。

　　statement 表示需要迴圈執行的語句。

　　while 語句和 do-while 語句不同，do-while 是先執行迴圈體再判斷條件，而 while 是先判斷條件。如果條件為 true，則執行迴圈體，否則將跳過迴圈體，執行 while 塊後面的程式碼。因此，while 語句中的迴圈體可能執行 0 次或多次。

　　在 while 迴圈體中，可以使用 break、goto、reture 或 throw 語句跳出迴圈。如果要跳轉到下一次迴圈，可在迴圈體中使用 continue 語句。

　　示例：

using System;
class WhileTest
{
    static void Main()
    {
        int n = 1;
        while (n < 6)
        {
            Console.WriteLine("Current value of n is {0}", n);
            n++;
        }
    }
}

 輸出：

Current value of n is 1

Current value of n is 2

Current value of n is 3

Current value of n is 4

Current value of n is 5

3. 跳轉語句

　跳轉語句用於從程式的一個地方把執行控制轉移到另一個地方，每一條跳轉語句的應用都會增加程式執行流程的分支。

　　C#語言中可使用以下4種跳轉語句：

　　· break

　　· continue

　　· goto

     · return

3.1  break 語句

　　break 語句用於中止當前執行的迴圈或它所在的 switch 語句，把控制交給迴圈或 switch 結構後面的語句。

　　示例：

　　在此例中，條件語句包含一個應該從 1 計數到 100 的計數器；但 break 語句在計數達到 4 後終止迴圈。

using System;
class BreakTest
{
    static void Main()
    {
        for (int i = 1; i <= 100; i++)
        {
            if (i == 5)
            {
                break;
            }
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

輸出：

1

2

3

4

　　下面的示例演示break在switch語句中的用法。

// break and switch
using System;
class Switch
{
    static void Main()
    {
        Console.Write("Enter your selection (1, 2, or 3): ");
        string s = Console.ReadLine();
        int n = Int32.Parse(s);
        switch (n)
        {
            case 1:
                Console.WriteLine("Current value is {0}", 1);
                break;
            case 2:
                Console.WriteLine("Current value is {0}", 2);
                break;
            case 3:
                Console.WriteLine("Current value is {0}", 3);
                break;
            default:
                Console.WriteLine("Sorry, invalid selection.");
                break;
        }
    }
}

 

輸入 1，則示例輸出為：

Enter your selection (1, 2, or 3): 1

Current value is 1

　　如果輸入 4，則輸出為：

Enter your selection (1, 2, or 3): 4

Sorry, invalid selection.

3.2  continue 語句

　　在迴圈體中使用 continue 語句將結束當前的迴圈，而進入下一次的迴圈。

　　示例：在此示例中，計數器最初是從 1 到 10 進行計數，但通過將 continue 語句與表示式 (i < 9) 一起使用，跳過了 continue 與 for 迴圈體末尾之間的語句。

using System;
class ContinueTest
{
    static void Main()
    {
        for (int i = 1; i <= 10; i++)
        {
            if (i < 9)
            {
                continue;
            }
            Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

輸出：

9

10

3.3  goto 語句

　　goto 語句將程式控制直接交給標記的語句。有以下形式：

　　goto identifier;

　　goto case constant-expression;

　　goto default;

　　其中：

　　identifier 表示一個標籤。

　　constant-expression 表示一個 switch-case 標籤。

　　在第一種形式中，identifier 指定位於當前迴圈體中的標籤，是一個與 goto 語句位於同一個迴圈體中的標籤。

　　goto 語句的常用方法是在 switch 語句中，將控制轉換傳遞到特定的 switch-case 標籤或 default 標籤。

　　有時也在多層巢狀的迴圈體中使用 goto 語句跳出多層迴圈。

　　如果在程式碼中宣告瞭標籤，但從未引用過它，編譯時將出現警告資訊。

　　示例：下面的示例演示了 goto 在 switch 語句中的使用。

using System;
class SwitchTest{   
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Coffee sizes: 1=Small 2=Medium 3=Large");
        Console.Write("Please enter your selection: ");
        string s = Console.ReadLine();
        int n = int.Parse(s);
        int cost = 0;
        switch (n)
        {
            case 1:
                cost += 25;
                break;
            case 2:
                cost += 25;
                goto case 1;
            case 3:
                cost += 50;
                goto case 1;
            default:
                Console.WriteLine("Invalid selection.");
                break;
        }
        if (cost != 0)
        {
            Console.WriteLine("Please insert {0} cents.", cost);
        }
        Console.WriteLine("Thank you for your business.");
    }
}

如果輸入了 2，示例輸出：

Coffee sizes: 1=Small 2=Medium 3=Large

Please enter your selection: 2

Please insert 50 cents.

Thank you for your business.

　　下面的示例演示了使用 goto 跳出巢狀迴圈。

// Nested search loops

using System;
public class GotoTest1{   
    static void Main()
    {
        int x = 200, y = 4;
        int count = 0;
        string[,] array = new string[x, y];
        // Initialize the array:
        for (int i = 0; i < x; i++)
            for (int j = 0; j < y; j++)
                array[i, j] = (++count).ToString();
        // Read input:
        Console.Write("Enter the number to search for: ");
        // Input a string:
        string myNumber = Console.ReadLine();
        // Search:
        for (int i = 0; i < x; i++)
        {
            for (int j = 0; j < y; j++)
            {
                if (array[i, j].Equals(myNumber))
                {
                    goto Found;
                }
            }
        }
        Console.WriteLine("The number {0} was not found.", myNumber);
        goto Finish;
    Found:
        Console.WriteLine("The number {0} is found.", myNumber);
    Finish:
        Console.WriteLine("End of search.");
    }
}

如果輸入 44，則示例輸出：

Enter the number to search for: 44

The number 44 is found.

End of search.

 

3.4  return 語句

　　return 語句終止所在方法的執行，並將程式的控制返回給呼叫它的方法。它還可以返回一個可選值。如果方法為 void 型別，可以省略 return 語句。

　　return語句的形式如下：

　　　　return [expression];

　　其中：

　　expression 表示方法的返回值。當方法型別為 void 時不能使用 expression 引數。

　　示例：

在下面的示例中，方法 A() 以 double 值的形式返回變數 Area。

using System;
class ReturnTest
{
    static double CalculateArea(int r)
    {
        double area = r * r * Math.PI;
        return area;
    }

    static void Main()
    {
        int radius = 5;
        Console.WriteLine("The area is {0:0.00}",           
           CalculateArea(radius));
    }
}

輸出：

The area is 78.54

 

4.  檢查和未檢查語句 

　　C# 語句可以在檢查和非檢查情況下執行。在檢查情況下，算術溢位將引發異常；在非檢查情況下，算術溢位將被忽略，結果將被截斷。

　　· checked     指定檢查。

　　· unchecked   指定非檢查。

　　如果既未指定 checked 也未指定 unchecked，預設取決於外部因素，比如編譯器選項。

　　下列操作受溢位檢查的影響：

　　· 表示式對整型使用下列預定義操作符：

　　++   —   -（一元）   +   -   *   /

　　· 整型間的顯式數字轉換。

　　/checked 編譯器選項使您可以為 checked 或 unchecked 關鍵字範圍內的所有非顯式整型算術語句指定檢查或非檢查情況。

 

4.1  checked 語句 

　　checked 關鍵字用於對整型算術運算和轉換顯式啟用溢位檢查。

　　預設情況下，如果表示式產生的值超出了目標型別的範圍，則常數表示式將導致編譯時錯誤，而非常數表示式在執行時計算並將引發異常。不過，如果通過編譯器選項或環境配置在全域性範圍內取消了溢位檢查，則可以使用 checked 關鍵字來啟用此項功能。

示例：此示例演示如何對非常數表示式使用 checked。在執行時會報告溢位。 

using System;
class OverFlowTest
{
    static short x = 32767;   // short型別的最大值
    static short y = 32767;
    // 對錶達式使用 checked
    static int CheckedMethod()
    {
        int z = 0;
        try
        {
            z = checked((short)(x + y));
        }
        catch (System.OverflowException e)
        {
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }
        return z;
    }
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Checked output value is: {0}",
                     CheckedMethod());
    }
}

示例輸出：

System.OverflowException: Arithmetic operation resulted in an overflow.

   at OverFlowTest.CheckedMethod()

Checked output value is: 0

 

4.2  unchecked 語句 

　　unchecked 關鍵字用於取消整型算術運算和轉換的溢位檢查。

　　在非檢查情況下，如果表示式產生目標型別範圍之外的值，則結果被截斷。例如：

unchecked
{
    int val = 2147483647 * 2;
}

　　因為上面的計算在 unchecked 塊中執行，所以結果對於整數來說太大這一事實被忽略，並且 val 被賦予值 -2。預設情況下，啟用溢位檢測，這與使用 checked 具有相同的效果。

　　在上面的示例中，如果省略 unchecked，將產生編譯錯誤，因為表示式使用常數，結果在編譯時是已知的。unchecked 關鍵字還取消對非常數表示式的溢位檢測，這是為了避免在執行時導致 OverflowException。

　　unchecked 關鍵字還可以用作運算子，如下所示：

public int UncheckedAdd(int a, int b)
{
    return unchecked(a + b);
}

　　示例：此示例通過在常數表示式中使用 unchecked，顯示如何使用 unchecked 語句。

using System;
class TestClass
{
    const int x = 2147483647;   // Max int
    const int y = 2;
    static void Main()
    {
        int z;
        unchecked
        {
            z = x * y;
        }
        Console.WriteLine("Unchecked output value: {0}", z);
    }
}

輸出：

Unchecked output value: -2

 

5.  非保護和固定

　　C# 中的語句可以在保護和非保護環境中執行，預設狀態為保護環境。使用帶指標的程式碼要求執行在非保護環境中。

　　關鍵字 unsafe：指定非保護環境。

　　使用了指向變數的指標，該變數就不能在記憶體中移動位置。這時，可使用fixed語句“固定”住這個變數。

　　關鍵字 fixed：防止變數重新定位。

 5.1  unsafe語句

　　unsafe 表示非保護環境，該上下文是任何涉及指標的操作所必需的。

　　unsafe 可以用作方法、屬性、建構函式（不是靜態建構函式）的限定符。

　　例如：

unsafe static void FastCopy(byte[] src, byte[] dst, int count)

{

    // 非保護環境：可以使用指標。

}

　　非保護環境的範圍包括從引數列表到方法的結尾，因此指標在以下引數列表中也可以使用：

unsafe static void FastCopy ( byte* ps, byte* pd, int count ) {...}

　　還可以使用不安全塊從而能夠使用該塊內的不安全程式碼。例如：

unsafe

{

    // 非保護環境：可以使用指標。

}

　　若要編譯不安全程式碼，必須指定 /unsafe 編譯器選項。無法通過公共語言執行庫驗證不安全程式碼。

　　示例：

// 使用 /unsafe 編譯

using System;
class UnsafeTest
{    
    // 非保護方法：使用 int 型別的指標。
    unsafe static void SquarePtrParam(int* p)
    {
        *p *= *p;
    }    
    unsafe static void Main()
    {
        int i = 5;
        // 非保護方法：使用地址操作符（&）：
        SquarePtrParam(&i);
        Console.WriteLine(i);
    }

}

輸出：

25

5.2  fixed 語句

　　fixed 關鍵字防止變數被重新定位。

　　fixed 語句的使用格式：

　　　　fixed ( type* ptr = expr ) statement

　　其中：

　　type 表示未管轄的型別或 void。

　　ptr 表示指標名稱。

　　expr 表示隱式轉換成 type* 的表示式。

　　statement 表示可執行的語句或語句塊。

　　fixed 語句只能用在 unsafe 環境中執行。

　　fixed 語句用來設定指向變數的指標，並在 statement 執行過程中固定變數的位置。如果不使用 fixed，指向已處理變數的指標就可能重新移動位置，該指標也就失去了作用。實際上，如果不使用 fixed 語句，C# 編譯器是不允許設定指向已處理變數的指標的。

　　在非保護模式中，可以在堆疊上分配記憶體，這裡的記憶體不受垃圾回收器的管理，因此可以不需要固定。

　　示例：

class Point
{
        public int x, y;
}
class FixedTest
{
        // Unsafe method: takes a pointer to an int.
        unsafe static void SquarePtrParam(int* p)
        {
            *p *= *p;
        }
        unsafe static void Main()
        {
            Point pt = new Point();
            pt.x = 5;
            pt.y = 6;
            // Pin pt in place:
            fixed (int* p = &pt.x)
            {
                SquarePtrParam(p);
            }
            // pt now unpinned
            Console.WriteLine("{0} {1}", pt.x, pt.y);
        }
}    

 

輸出：

25 6

6.  鎖定語句

　　lock 關鍵字將語句塊標記為臨界區，方法是獲取給定物件的互斥鎖，執行語句，然後釋放該鎖。此語句的形式如下：

Object thisLock = new Object();
lock (thisLock)
{
    // 臨界區程式碼
}

 　　lock 確保當一個執行緒位於程式碼的臨界區時，另一個執行緒不進入臨界區。如果其他執行緒試圖進入鎖定的程式碼，則它將一直等待（即被阻止），直到該物件被釋放。 

　　通常，應避免鎖定 public 型別，否則例項將超出程式碼的控制範圍。常見的結構 lock (this)、lock (typeof (MyType)) 和 lock ("myLock") 違反此準則：

　　· 如果例項可以被公共訪問，將出現 lock (this) 問題。

　　· 如果 MyType 可以被公共訪問，將出現 lock (typeof (MyType)) 問題。

　　· 由於程式中使用同一字串的任何其他程式碼將共享同一個鎖，所以出現 lock(“myLock”) 問題。 

　　最佳做法是定義 private 物件來鎖定, 或 private shared 物件變數來保護所有例項所共有的資料。 

示例：下例顯示的是在 C# 中使用執行緒的簡單示例。 

using System;
using System.Threading;
class ThreadTest{      
   public void RunMe()
   {
         Console.WriteLine("RunMe called");
   }
    static void Main()
    {
        ThreadTest b = new ThreadTest();
        Thread t = new Thread(b.RunMe);
        t.Start();
    }
}

 輸出：

RunMe called

7. 異常處理語句 

 try - catch - finally

try裡面是執行程式碼,其中的程式碼"可能"產生異常.
catch是對產生異常後的處理程式碼,可以丟擲異常,也可以顯示異常,也可以彈出某中提示,總之catch裡是任何程式碼都行,如果你知道這鐘異常產生的原因,可以列印此原因,也可以對此原因進行相應的處理,同時可以為多個catch,每個catch(異常型別) 用多個catch來捕獲多種異常,也可以用所有異常的父類來捕獲(這樣就不用寫多個catchl了).
假如try中產生了異常,那麼try從產生異常開始到try結束的這段程式碼將不會執行,轉而去執行catch.
finally是try執行完後執行(沒發生異常)或者在catch後執行(發生了異常),也就是說finally無論怎麼樣,都會執行.

  

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