Java中的控制流程语句详解

前言

流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。

控制语句分为三类：顺序、选择和循环。

顺序结构：代表“先执行a，再执行b”的逻辑。

选择结构：代表“如果…，则…”的逻辑。

循环结构：代表“如果…，则重复执行…”的逻辑。

实际上，任何软件和程序，小到一个练习，大到一个操作系统，本质上都是由“变量、选择语句、循环语句”组成。 这三种基本逻辑结构是相互支撑的，它们共同构成了算法的基本结构，无论怎样复杂的逻辑结构，都可以通过它们来表达。

if-then

它告诉你要只有 if 后面是 true 时才执行特定的代码。

voidapplyBrakes(){//the"if"clause:bicyclemustbemovingif(isMoving){//the"then"clause:decreasecurrentspeedcurrentSpeed--;}}

如果 if 后面是 false, 则跳到 if-then 语句后面。语句可以省略中括号，但在编码规范里面不推荐使用，如：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}

if-then-else

该语句是在 if 后面是 false 时，提供了第二个执行路径。

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}

下面是一个完整的例子：

classIfElseDemo{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){inttestscore=76;chargrade;if(testscore>=90){grade='A';}elseif(testscore>=80){grade='B';}elseif(testscore>=70){grade='C';}elseif(testscore>=60){grade='D';}else{grade='F';}System.out.println("Grade="+grade);}}

输出为：Grade = C

switch

switch 语句可以有许多可能的执行路径。可以使用 byte, short, char, 和 int 基本数据类型，也可以是枚举类型（enumerated types）、String 以及少量的原始类型的包装类 Character, Byte, Short, 和 Integer。

下面是一个 SwitchDemo 例子：

classSwitchDemo{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){intmonth=8;StringmonthString;switch(month){case1:monthString="January";break;case2:monthString="February";break;case3:monthString="March";break;case4:monthString="April";break;case5:monthString="May";break;case6:monthString="June";break;case7:monthString="July";break;case8:monthString="August";break;case9:monthString="September";break;case10:monthString="October";break;case11:monthString="November";break;case12:monthString="December";break;default:monthString="Invalidmonth";break;}System.out.println(monthString);}}

break 语句是为了防止 fall through。

classSwitchDemoFallThrough{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){java.util.ArrayList<String>futureMonths=newjava.util.ArrayList<String>();intmonth=8;switch(month){case1:futureMonths.add("January");case2:futureMonths.add("February");case3:futureMonths.add("March");case4:futureMonths.add("April");case5:futureMonths.add("May");case6:futureMonths.add("June");case7:futureMonths.add("July");case8:futureMonths.add("August");case9:futureMonths.add("September");case10:futureMonths.add("October");case11:futureMonths.add("November");case12:futureMonths.add("December");break;default:break;}if(futureMonths.isEmpty()){System.out.println("Invalidmonthnumber");}else{for(StringmonthName:futureMonths){System.out.println(monthName);}}}}

输出为：

AugustSeptemberOctoberNovemberDecember

技术上来说，最后一个 break 并不是必须，因为流程跳出 switch 语句。但仍然推荐使用 break ，主要修改代码就会更加简单和防止出错。default 处理了所有不明确值的情况。

下面例子展示了一个局域多个 case 的情况。

classSwitchDemo2{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){intmonth=2;intyear=2000;intnumDays=0;switch(month){case1:case3:case5:case7:case8:case10:case12:numDays=31;break;case4:case6:case9:case11:numDays=30;break;case2:if(((year%4==0)&&!(year%100==0))||(year%400==0))numDays=29;elsenumDays=28;break;default:System.out.println("Invalidmonth.");break;}System.out.println("NumberofDays="+numDays);}}

输出为：Number of Days = 29

使用 String

Java SE 7 开始，可以在 switch 语句里面使用 String，下面是一个例子

classStringSwitchDemo{publicstaticintgetMonthNumber(Stringmonth){intmonthNumber=0;if(month==null){returnmonthNumber;}switch(month.toLowerCase()){case"january":monthNumber=1;break;case"february":monthNumber=2;break;case"march":monthNumber=3;break;case"april":monthNumber=4;break;case"may":monthNumber=5;break;case"june":monthNumber=6;break;case"july":monthNumber=7;break;case"august":monthNumber=8;break;case"september":monthNumber=9;break;case"october":monthNumber=10;break;case"november":monthNumber=11;break;case"december":monthNumber=12;break;default:monthNumber=0;break;}returnmonthNumber;}publicstaticvoidmain(String[]args){Stringmonth="August";intreturnedMonthNumber=StringSwitchDemo.getMonthNumber(month);if(returnedMonthNumber==0){System.out.println("Invalidmonth");}else{System.out.println(returnedMonthNumber);}}}

输出为：8

注：switch 语句表达式中不能有 null。

while

while 语句在判断条件是 true 时执行语句块。语法如下：

while(expression){statement(s)}

while 语句计算的表达式，必须返回 boolean 值。如果表达式计算为 true，while 语句执行 while 块的所有语句。while 语句继续测试表达式，然后执行它的块，直到表达式计算为 false。完整的例子：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}0

用 while 语句实现一个无限循环：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}1

do-while

语法如下：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}2

do-while 语句和 while 语句的区别是，do-while 计算它的表达式是在循环的底部，而不是顶部。所以，do 块的语句，至少会执行一次，如 DoWhileDemo 程序所示：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}3

输出为：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}4

for

for 语句提供了一个紧凑的方式来遍历一个范围值。程序经常引用为"for 循环"，因为它反复循环，直到满足特定的条件。for 语句的通常形式，表述如下：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}5

使 for 语句时要注意：

initialization 初始化循环；它执行一次作为循环的开始。

当 termination 计算为 false，循环结束。

increment 会在循环的每次迭代执行；该表达式可以接受递增或者递减的值

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}6

输出为：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}4

注意：代码在 initialization 声明变量。该变量的存活范围，从它的声明到 for 语句的块的结束。所以，它可以用在 termination 和 increment。如果控制 for 语句的变量，不需要在循环外部使用，最好是在 initialization 声明。经常使用 i,j,k 经常用来控制 for 循环。在 initialization 声明他们，可以限制他们的生命周期，减少错误。

for 循环的三个表达式都是可选的，一个无限循环，可以这么写：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}8

for 语句还可以用来迭代 集合（Collections） 和 数组（arrays），这个形式有时被称为增强的 for 语句（ enhanced for ），可以用来让你的循环更加紧凑，易于阅读。为了说明这一点，考虑下面的数组：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}9

使用 增强的 for 语句来循环数组

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}0

输出：

voidapplyBrakes(){//sameasabove,butwithoutbracesif(isMoving)currentSpeed--;}4

尽可能使用这种形式的 for 替代传统的 for 形式。

break

break 语句有两种形式：标签和非标签。在前面的 switch 语句，看到的 break 语句就是非标签形式。可以使用非标签 break 用来结束 for，while，do-while 循环，如下面的 BreakDemo 程序：

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}2

这个程序在数组终查找数字12。break 语句，当找到值时，结束 for 循环。控制流就跳转到 for 循环后面的语句。程序输出是：

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}3

无标签 break 语句结束最里面的 switch，for，while，do-while 语句。而标签break 结束最外面的语句。接下来的程序，BreakWithLabelDemo，类似前面的程序，但使用嵌套循环在二维数组里寻找一个值。但值找到后，标签 break 语句结束最外面的 for 循环(标签为"search"):

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}4

程序输出是：

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}5

break 语句结束标签语句，它不是传送控制流到标签处。控制流传送到紧随标记（终止）声明。

注： Java 没有类似于 C 语言的 goto 语句，但带标签的 break 语句，实现了类似的效果。

continue

continue 语句忽略 for，while，do-while 的当前迭代。非标签模式，忽略最里面的循环体，然后计算循环控制的 boolean 表达式。接下来的程序，ContinueDemo，通过一个字符串的步骤，计算字母“p”出现的次数。如果当前字符不是 p，continue 语句跳过循环的其他代码，然后处理下一个字符。如果当前字符是 p，程序自增字符数。

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}6

程序输出：

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}7

为了更清晰看效果，尝试去掉 continue 语句，重新编译。再跑程序，count 将是错误的，输出是 35，而不是 9.

带标签的 continue 语句忽略标签标记的外层循环的当前迭代。下面的程序例子，ContinueWithLabelDemo，使用嵌套循环在字符传的字串中搜索字串。需要两个嵌套循环：一个迭代字串，一个迭代正在被搜索的字串。下面的程序ContinueWithLabelDemo，使用 continue 的标签形式，忽略最外层的循环。

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}8

这里是程序输出：

voidapplyBrakes(){if(isMoving){currentSpeed--;}else{System.err.println("Thebicyclehasalreadystopped!");}}9

return

最后的分支语句是 return 语句。return 语句从当前方法退出，控制流返回到方法调用处。return 语句有两种形式：一个是返回值，一个是不返回值。为了返回一个值，简单在 return 关键字后面把值放进去(或者放一个表达式计算)。

classIfElseDemo{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){inttestscore=76;chargrade;if(testscore>=90){grade='A';}elseif(testscore>=80){grade='B';}elseif(testscore>=70){grade='C';}elseif(testscore>=60){grade='D';}else{grade='F';}System.out.println("Grade="+grade);}}0

return 的值的数据类型，必须和方法声明的返回值的类型符合。当方法声明为 void，使用下面形式的 return 不需要返回值。

classIfElseDemo{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){inttestscore=76;chargrade;if(testscore>=90){grade='A';}elseif(testscore>=80){grade='B';}elseif(testscore>=70){grade='C';}elseif(testscore>=60){grade='D';}else{grade='F';}System.out.println("Grade="+grade);}}1