5、【Swift】控制流-Control Flow

• 多次执行任务的 while 循环

• 基于特定条件选择执行不同代码分支的 if、guard 和 switch 语句

• 控制流程跳转到其他代码位置的 break 和 continue 语句

• for-in 循环，用来更简单地遍历数组（Array），字典（Dictionary），区间（Range），字符串（String）和其他序列类型

• switch 语句比许多类 C 语言要更加强大，case 还可以匹配很多不同的模式，包括范围匹配，元组（tuple）和特定类型匹配

• switch 语句的 case 中匹配的值可以声明为临时常量或变量，在 case 作用域内使用，也可以配合 where 来描述更复杂的匹配条件

For-In 循环

• 遍历数组

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
    print("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!

• 遍历字典

let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
    print("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// cats have 4 legs
// ants have 6 legs
// spiders have 8 legs

• for-in 循环还可以使用数字范围。下面的例子用来输出乘法表的一部分内容

for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

• index 是一个每次循环遍历开始时被自动赋值的常量
• 只需要将它包含在循环的声明中，就可以对其进行隐式声明，而无需使用 let 关键字声明
• 如不需要区间每一项的值，使用下划线（_）替代变量名来忽略这个值

let base = 3
let power = 10
var answer = 1
for _ in 1...power {
    answer *= base
}
print("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")
// 输出“3 to the power of 10 is 59049”

• 场景：绘制分钟的刻度线。总共 60 个刻度，从 0 分开始
• 半开区间运算符（..<）来表示一个左闭右开的区间

let minutes = 60
for tickMark in 0..

• 场景：用户可能在其 UI 中可能需要较少的刻度。他们可以每 5 分钟作为一个刻度
• 【半开区间】使用 stride(from:to:by:) 函数跳过不需要的标记

let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from: 0, to: minutes, by: minuteInterval) {
    // 每5分钟渲染一个刻度线（0, 5, 10, 15 ... 45, 50, 55）
}

• 【闭区间】使用 stride(from:through:by:) 起到同样作用

let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
    // 每3小时渲染一个刻度线（3, 6, 9, 12）
}

While 循环

• repeat-while 循环，每次在循环结束时计算条件是否符合
  • while 循环，每次在循环开始时计算条件是否符合
  • repeat-while 循环，每次在循环结束时计算条件是否符合

While

while condition {
    statements
}

Repeat-While

• 和 while 的区别是在判断循环条件之前，先执行一次循环的代码块

repeat {
    statements
} while condition

条件语句

• 条件较为简单且可能的情况很少时，使用 if 语句
• switch 语句更适用于条件较复杂、有更多排列组合的时候
• switch 在需要用到模式匹配（pattern-matching）的情况下会更有用

if

• 单个条件

var temperatureInFahrenheit = 30
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
}
// 输出“It's very cold. Consider wearing a scarf.”

• 二选一执行， else 从句

temperatureInFahrenheit = 40
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出“It's not that cold. Wear a t-shirt.”

• 多个条件

temperatureInFahrenheit = 90
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出“It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.”

temperatureInFahrenheit = 72
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
}

• 既不冷也不热，所以不会触发 if 或 else if 分支，也就不会打印任何消息

Switch

• switch 语句会决定哪一条分支应该被执行，这个流程被称作根据给定的值切换（switching）
• switch 语句必须是完备的
  • 每一个可能的值都必须至少有一个 case 分支与之对
  • 使用默认（default）分支来涵盖其它所有没有对应的值，这个默认分支必须在 switch 语句的最后面

let someCharacter: Character = "z"
switch someCharacter {
case "a":
    print("The first letter of the alphabet")
case "z":
    print("The last letter of the alphabet")
default:
    print("Some other character")
}
// 输出“The last letter of the alphabet”

没有隐式的贯穿

• C 和 Objective-C 中：没有break语句可能会导致switch穿透-多个case语句被执行
• 当匹配的 case 分支中的代码执行完毕后，程序会终止 switch 语句，而不会继续执行下一个 case 分支
• 不需要在 case 分支中显式地使用 break 语句
• 更安全、更易用，也避免了漏写 break 语句导致多个语言被执行的错误

虽然在 Swift 中 break 不是必须的，但你依然可以在 case 分支中的代码执行完毕前使用 break 跳出，详情请参见 Switch 语句中的 break。

• 每一个 case 分支都必须包含至少一条语句
• 下面这样书写代码是无效的，因为第一个 case 分支是空的（在C和OC，会贯穿/穿透。Swift更加安全）

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a": // 无效，这个分支下面没有语句
case "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 这段代码会报编译错误

• 可将两个值组成一个复合匹配，并且用逗号分开。单个 case 同时匹配 a 和 A

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 输出“The letter A”

• 为了可读性，复合匹配可以写成多行形式

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", 
     "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 输出“The letter A”

想显式贯穿 case 分支，请用 fallthrough 语句

区间匹配

• case 分支的模式也可以是一个值的区间
• 例子-用区间匹配来输出任意数字对应的自然语言格式：

let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "no"
case 1..<5:
    naturalCount = "a few"
case 5..<12:
    naturalCount = "several"
case 12..<100:
    naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
    naturalCount = "hundreds of"
default:
    naturalCount = "many"
}
print("There are \(naturalCount) \(countedThings).")
// 输出“There are dozens of moons orbiting Saturn.”

元组

• 元组中的元素可以是值，也可以是区间

• 用下划线（_）来匹配所有可能的值

• 例子：用一个 (Int, Int) 类型的元组来分类下图中的点 (x, y)

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) is inside the box")
default:
    print("\(somePoint) is outside of the box")
}
// 输出“(1, 1) is inside the box”

img

值绑定（Value Bindings）

• 先匹配，后赋值

• 匹配值声明为临时常量或变量 ，在 case 分支体内使用 —— 这种行为被称为值绑定（value binding）

• 将下图中的点 (x, y)，使用 (Int, Int) 类型的元组表示，然后分类表示

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):// 相当于（_，0）
    print("on the x-axis with an x value of \(x)")
case (0, let y):
    print("on the y-axis with a y value of \(y)")
case let (x, y):
    print("somewhere else at (\(x), \(y))")
}
// 输出“on the x-axis with an x value of 2”

• 这个 switch 语句不包含默认分支。
• 因为最后一个 case ——case let(x, y) 声明了一个可以匹配余下所有值的元组。这使得 switch 语句已经完备了，因此不需要再书写默认分支。

Where

• 用 where 语句增加额外判断条件

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) is just some arbitrary point")
}
// 输出“(1, -1) is on the line x == -y”

• where 语句的条件为 true 时，匹配到的 case 分支才会被执行

复合型 Cases

• 若多个条件都执行一个方法，可将多条件值放在同一个 case 后面，并且用逗号隔开
• case 后面的任意一种模式匹配的时候，这条分支就会被匹配
• 如果匹配列表过长，还可以分行书写

let someCharacter: Character = "e"
switch someCharacter {
case "a", "e", "i", "o", "u":
    print("\(someCharacter) is a vowel")
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
     "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
    print("\(someCharacter) is a consonant")
default:
    print("\(someCharacter) is not a vowel or a consonant")
}
// 输出“e is a vowel”

• 第一个 case，匹配五个小写元音字母
• 第二个 case 匹配所有的小写辅音字母
• default 分支匹配了其它所有字符

• 复合匹配同样可以包含值绑定
• 复合匹配里所有的匹配模式的条件，都必须包含相同的值绑定。并且每一个绑定都必须获取到相同类型的值。
• 这保证了，无论复合匹配中的哪个模式发生了匹配，分支体内的代码，都能获取到绑定的值，并且绑定的值都有一样的类型

let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
    print("On an axis, \(distance) from the origin")
default:
    print("Not on an axis")
}
// 输出“On an axis, 9 from the origin”

控制转移语句

• 改变代码的执行顺序，实现代码的跳转
• Swift 有五种控制转移语句
  • continue
  • break
  • fallthrough
  • return
  • throw
• return 语句将会在 函数 章节讨论，throw 语句会在 错误抛出 章节讨论
• 下面讨论 continue、break 和 fallthrough 语句

Continue

• 只用在循环体内部

• 告诉一个循环体立刻停止本次循环，重新开始下次循环

• “本次循环我已经执行完了”，但是并不会离开整个循环体

// 匹配到元音字母或者空格字符，就调用 continue 语句，使本次循环结束，重新开始下次循环
let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
for character in puzzleInput {
    switch character {
    case "a", "e", "i", "o", "u", " ":
        continue
    default:
        puzzleOutput.append(character)
    }
}
print(puzzleOutput)
    // 输出“grtmndsthnklk”

Break

• break 语句立刻结束整个控制流的执行
• break 可以在 switch 或循环语句中使用，用来提前结束 switch 或循环语句

循环语句中的 break

• break 时，会立刻中断该循环体的执行，跳转到循环体结束的大括号（}）后的第一行代码
• 不会再有本次循环的代码被执行，也不会再有下次的循环产生

Switch 语句中的 break

• switch 代码块中使用 break 时，会立即中断该 switch 代码块的执行，并且跳转到表示 switch 代码块结束的大括号（}）后的第一行代码
• 一个使用场景：忽略某个分支，那个分支被匹配到时，分支内的 break 语句立即结束 switch 代码块

当一个 switch 分支仅仅包含注释时，会被报编译时错误。注释不是代码语句而且也不能让 switch 分支达到被忽略的效果。你应该使用 break 来忽略某个分支

• 例子：通过 switch 来判断一个 Character 值是否代表下面四种语言之一

let numberSymbol: Character = "三"  // 简体中文里的数字 3
var possibleIntegerValue: Int?
switch numberSymbol {
case "1", "١", "一", "๑":
    possibleIntegerValue = 1
case "2", "٢", "二", "๒":
    possibleIntegerValue = 2
case "3", "٣", "三", "๓":
    possibleIntegerValue = 3
case "4", "٤", "四", "๔":
    possibleIntegerValue = 4
default:
    break
}
if let integerValue = possibleIntegerValue {
    print("The integer value of \(numberSymbol) is \(integerValue).")
} else {
    print("An integer value could not be found for \(numberSymbol).")
}
// 输出“The integer value of 三 is 3.”

• default 分支不需要执行任何动作，所以它只写了一条 break 语句

贯穿（Fallthrough）

• 从上一个 case 分支跳转到下一个 case 分支中，只要第一个匹配到的 case 分支完成了它需要执行的语句，整个 switch 代码块完成了它的执行

• 需要 C 风格的贯穿的特性，可在需要该特性的 case 分支中使用 fallthrough 关键字

let integerToDescribe = 5
var description = "The number \(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
    description += " a prime number, and also"
    fallthrough
default:
    description += " an integer."
}
print(description)
// 输出“The number 5 is a prime number, and also an integer.”

fallthrough 关键字不会检查它下一个将会落入执行的 case 中的匹配条件

带标签的语句 - statement label

• 显式地指明 break 语句想要终止的是哪个循环体或者条件语句
• 类似地，有许多嵌套的循环体，显式指明 continue 语句想要影响哪一个循环体也会非常有用
• 用 break 或者 continue 加标签，来结束或者继续这条被标记语句的执行

• 在该语句的关键词的同一行前面放置一个标签，作为这个语句的前导关键字（introducor keyword），并且该标签后面跟随一个冒号

 label name: while condition {
     statements
 }

gameLoop: while square != finalSquare {
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    switch square + diceRoll {
    case finalSquare:
        // 骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里，游戏结束。
        break gameLoop// 结束标签标记的循环体
    case let newSquare where newSquare > finalSquare:
        // 骰子数将会使玩家的移动超出最后的方格，那么这种移动是不合法的，玩家需要重新掷骰子
        continue gameLoop// 结束【本次】标签标记的循环，开始下一次循环
    default:
        // 合法移动，做正常的处理
        square += diceRoll
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

• break gameLoop 语句跳转控制去执行 while 循环体后的第一行代码，意味着游戏结束
• continue gameLoop 语句结束本次 while 循环，开始下一次循环

• 如果上述的 break 语句没有使用 gameLoop 标签，那么它将会中断 switch 语句而不是 while 循环
• 因为在这个游戏中，只有一个循环体，所以 continue 语句会影响到哪个循环体是没有歧义的，不是必须的

提前退出

• guard 语句来要求条件必须为真时，以执行 guard 语句后的代码
• 不同于 if 语句，一个 guard 语句总是有一个 else 从句，如果条件不为真则执行 else 从句中的代码

func greet(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else {
        return
    }


    print("Hello \(name)!")


    guard let location = person["location"] else {
        print("I hope the weather is nice near you.")
        return
    }


    print("I hope the weather is nice in \(location).")
}


greet(person: ["name": "John"])
// 输出“Hello John!”
// 输出“I hope the weather is nice near you.”
greet(person: ["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// 输出“Hello Jane!”
// 输出“I hope the weather is nice in Cupertino.”

• guard 语句的条件被满足，则继续执行 guard 语句大括号后的代码
• 将变量或者常量的可选绑定作为 guard 语句的条件，都可以保护 guard 语句后面的代码

• 条件不被满足，在 else 分支上的代码就会被执行
• 这个分支必须转移控制以退出 guard 语句出现的代码段。它可以用控制转移语句如 return、break、continue 或者 throw 做这件事，或者调用一个不返回的方法或函数，例如 fatalError()

• 相比 if 语句， guard 语句会提升代码可读性，使代码连贯被执行而不将它包在 else 块中，它可以使你在紧邻条件判断的地方，处理违规的情况

检测 API 可用性

• 当前部署机器上，避免使用了不可用的 API
• 使用一个不可用的 API，Swift 会在编译时报错

if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
    // 在 iOS 使用 iOS 10 的 API, 在 macOS 使用 macOS 10.12 的 API
} else {
    // 使用先前版本的 iOS 和 macOS 的 API
}

• *，是必须的，用于指定在所有其它平台中，如果版本号高于你的设备指定的最低版本，if 语句的代码块将会运行。

• 平台名字可以是 iOS，macOS，watchOS 和 tvOS——请访问 声明属性 来获取完整列表
• 除了指定像 iOS 8 或 macOS 10.10 的大版本号，也可以指定像 iOS 11.2.6 以及 macOS 10.13.3 的小版本号

if #available(平台名称 版本号, ..., *) {
    APIs 可用，语句将执行
} else {
    APIs 不可用，语句将不执行
}