Golang通脉之流程控制详情

前言：

流程控制是每种编程语言控制逻辑走向和执行次序的重要部分，流程控制可以说是一门语言的“经脉”。

Go语言中最常用的流程控制有if和for，而switch和goto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、if else(分支结构)

1.1 if条件判断基本写法

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 if和else都是可选的，可以根据实际需要进行选择。

关于 if 条件语句的使用有一些规则：

• if 后面的条件表达式不需要使用 ()，这和有些编程语言不一样，也更体现 Go 语言的简洁；
• 每个条件分支（if 或者 else）中的大括号是必须的，哪怕大括号里只有一行代码（如示例）；
• if 紧跟的大括号 { 不能独占一行，else 前的大括号 } 也不能独占一行，否则会编译不通过；
• 在 if……else 条件语句中还可以增加多个 else if，增加更多的条件分支。

1.2 if条件判断特殊写法

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：

func main() {
    if i:=6; i >10 {
        fmt.Println("i>10")
    } else if  i>5 && i<=10 {
        fmt.Println("5<i<=10")
    } else {
        fmt.Println("i<=5")
    }
}

2、for(循环结构)

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;更新语句{
    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。

2.1 无限循环

for {
    循环体语句
}

for循环可以通过break、goto、return、panic语句强制退出循环。

在 Go 语言中，同样支持使用 continue、break 控制 for 循环：

continue 可以跳出本次循环，继续执行下一个循环。

break 可以跳出整个 for 循环，哪怕 for 循环没有执行完，也会强制终止。

3、for range(键值循环)

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：

• 数组、切片、字符串返回索引和值。
• map返回键和值。
• 通道（channel）只返回通道内的值。
  

注意：

与 for 不同的是，range 对每个迭代值都创建了一个拷贝。因此如果每次迭代的值内存占用很小的情况下，for 和 range 的性能几乎没有差异，但是如果每个迭代值内存占用很大，这种情况下差距就非常明显了。

简单的例子证明 range 迭代时，返回的是拷贝。

persons := []struct{ no int }{{no: 1}, {no: 2}, {no: 3}}
for _, s := range persons {
    s.no += 10
}
for i := 0; i < len(persons); i++ {
    persons[i].no += 100
}
fmt.Println(persons) // [{101} {102} {103}]

• persons 是一个长度为 3 的切片，每个元素是一个结构体。
• 使用 range 迭代时，试图将每个结构体的 no 字段增加 10，但修改无效，因为 range 返回的是拷贝。
• 使用 for 迭代时，将每个结构体的 no 字段增加 100，修改有效

range 在迭代过程中返回的是迭代值的拷贝，如果每次迭代的元素的内存占用很低，那么 for 和 range 的性能几乎是一样，例如 []int。但是如果迭代的元素内存占用较高，例如一个包含很多属性的 struct 结构体，那么 for 的性能将显著地高于range，有时候甚至会有上千倍的性能差异。对于这种场景，建议使用 for，如果使用 range，建议只迭代下标，通过下标访问迭代值，这种使用方式和 for 就没有区别了。如果想使用 range 同时迭代下标和值，则需要将切片/数组的元素改为指针，才能不影响性能。

4、switch case

使用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：

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")
 }
}

在 Go 语言中，switch 的 case 从上到下逐一进行判断，一旦满足条件，立即执行对应的分支并返回，其余分支不再做判断。也就是说 Go 语言的 switch 在默认情况下，case 最后自带 break。这和其他编程语言不一样，比如 C 语言在 case 分支里必须要有明确的 break 才能退出一个 case。Go 语言的这种设计就是为了防止忘记写 break 时，下一个 case 被执行。

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

5、goto(跳转到指定标签)

goto语句通过标签进行代码间的无条件跳转。goto语句可以在快速跳出循环、避免重复退出上有一定的帮助。Go语言中使用goto语句能简化一些代码的实现过程。

 例如双层嵌套的for循环要退出时：

func gotoDemo1() {
 var breakFlag bool
 for i := 0; i < 10; i++ {
  for j := 0; j < 10; j++ {
   if j == 2 {
    // 设置退出标签
    breakFlag = true
    break
   }
   fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
  }
  // 外层for循环判断
  if breakFlag {
   break
  }
 }
}

使用goto语句能简化代码：

func gotoDemo2() {
 for i := 0; i < 10; i++ {
  for j := 0; j < 10; j++ {
   if j == 2 {
    // 设置退出标签
    goto breakTag
   }
   fmt.Printf("%v-%v\n", i, j)
  }
 }
 return
 // 标签
breakTag:
 fmt.Println("结束for循环")
}

6、break(跳出循环)

break语句可以结束for、switch和select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for、switch和 select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("...")
}

7、continue(继续下次循环)

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。

在 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)
  }
 }
}

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