5.Swift-控制流

Swift提供了类似C语言的流程控制结构，包括可以多次执行任务的for和while循环，基于特定条件选择执行不同代码分支的if和switch语句，还有控制流程跳转到其他代码的break和continue语句。

Swift 的 switch 语句比 C 语言中更加强大。在 C 语言中，如果某个 case 不小心漏写了 break，这个 case 就会“掉入”下一个 case，Swift 无需写 break，所以不会发生这种“掉入”的情况。Case 还可以匹配更多的类型模式，包括范围（range）匹配，元组（tuple）和特定类型的描述。switch case 语句中匹配的值可以是由 case 体内部临时的常量或者变量决定，也可以由 where 分句描述更复杂的匹配条件。

一、for和for-in循环

for index in 1...5 {

    println("\(index) times 5 is \(index*5)")

}

上面的例子中，index 是一个每次循环遍历开始时被自动赋值的常量。这种情况下，index 在使用前不需要声明，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。

 

注意：index 常量只存在于循环的生命周期里。如果你想在循环完成后访问 index 的值，又或者想让 index 成为一个变量而不是常量，你必须在循环之前自己进行声明。

 

如果你不需要知道范围内每一项的值，你可以使用下划线（_）替代变量名来忽略对值的访问：

let base = 3

let power = 10

var answer = 1

for _ in 1...power{ //范围语法非常简洁

    answer *= base

}

println("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")

//遍历数组

let names = ["Anna","Alex","Brian","Jack"]

for name in names{

    println("Hello,\(name)!")

}

//遍历字典

let numberOfLegs = ["Spider":8,"Ant":6,"Cat":4]

for (animalName,legCount) in numberOfLegs{

    println("\(animalName)s have \(legCount) legs")

}

//遍历字符串中的字符

for character in "Hello"{

    println(character)

}

//for循环

for var index = 0;index < 3;index++ {

    println("index is \(index)")

}

Swift中的while循环、if语句跟OC和其他语言中的写法区别不大，唯一的区别就是不需要写那么多圆括号，这里不介绍了。

二、switch语句

let someCharacter:Character = "e"

switch someCharacter{

    case "a","e","i","o","u":

        println("\(someCharacter) is a vowel.")

    case "b","c","d","f","g","g","h","j","k","l","m","n","p","q","r","s","t","v","w","x","y","z":

        println("\(someCharacter) is a consonant.")

    default:

        println("\(someCharacter) is not a vowel or a consonant.")

}

switch语句必须是完备的。这就是说，每一个可能的值都必须至少有一个case块与之对应。在某些不可能涵盖所有值的情况下，你可以使用默认(default)块满足该要求，这个默认块必须在switch语句的最后面。

switch语句特点：

1、不存在隐式的贯穿(Fallthrough)

与C语言和Objective-C中的switch语句不同，在 Swift 中，当匹配的case块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块。这也就是说，不需要在case块中显式地使用break语句。这使得switch语句更安全、更易用，也避免了因忘记写break语句而产生的错误。

 

注意：你依然可以在case块中的代码执行完毕前跳出。

每一个case块都必须包含至少一条语句。像下面这样书写代码是无效的，因为第一个case块是空的：

let anotherCharacter:Character = "a"

switch anotherCharacter{

    case "a":

    case "A":

        println("The letter A")

    default:

        println("Not the letter A")

}

不像C语言里的switch语句，在 Swift 中，switch语句不会同时匹配"a"和"A"。相反的，上面的代码会引起编译期错误：case "a": does not contain any executable statements——这就避免了意外地从一个case块贯穿到另外一个，使得代码更安全、也更直观。

 

一个case也可以包含多个模式，用逗号把它们分开。

2、范围匹配

case块的模式也可以是一个值的范围。下面的例子展示了如何使用范围匹配来输出任意数字对应的自然语言格式：

let count = 3_000_000_000_000

let countedThings = "stars in the Milky Way"

var naturalCount:String

switch count{

case 0:

    naturalCount = "no"

case 1...3:

    naturalCount = "a few"

case 4...9:

    naturalCount = "several"

case 10...99:

    naturalCount = "tens of"

case 100...999:

    naturalCount = "hundreds of"

case 1000...999_999:

    naturalCount = "thousands of"

default:

    naturalCount = "millions and millions of"

}

println("There are \(naturalCount) \(countedThings).")

3、元组匹配

你可以使用元组在同一个switch语句中测试多个值。元组中的元素可以是值，也可以是范围。另外，使用下划线(_)来匹配所有可能的值。

let somePoint = (1,1)   //试试（0，0）

switch somePoint{

case (0,0):

    println("(0,0) is at the orign")

case (_,0):

    println("(\(somePoint.0),0) is on the x-axis")

case (0,_):

    println("(0,\(somePoint.1)) is on the y-axis")

case (-2...2,-2...2):

    println("(\(somePoint.0),\(somePoint.1)) is inside the box")

default:

    println("(\(somePoint.0),\(somePoint.1)) is outside the box")

}

在上面的例子中，switch语句会判断某个点是否是原点(0, 0)，是否在红色的x轴上，是否在黄色y轴上，是否在一个以原点为中心的4x4的矩形里，或者在这个矩形外面。

 

不像C语言，Swift 允许多个case匹配同一个值。实际上，在这个例子中，点(0, 0)可以匹配所有四个case。但是，如果存在多个匹配，那么只会执行第一个被匹配到的case块。考虑点(0, 0)会首先匹配case (0, 0)，因此剩下的能够匹配(0, 0)的case块都会被忽视掉。

4、值绑定

case块的模式允许将匹配的值绑定到一个临时的常量或变量，这些常量或变量在该case块里就可以被引用了——这种行为被称为值绑定。

let anotherPoint = (2,0)

switch anotherPoint{

case (let x,0):

    println("on the x-axis with a x value of \(x)")

case (0,let y):

    println("on the y-axis with a y value of \(y)")

case let (x,y):

    println("somewhere else at (\(x),\(y))")

}

一旦声明了这些临时的常量，它们就可以在其对应的case块里引用。在这个例子中，它们用于简化println的书写。

 

请注意，这个switch语句不包含默认块。这是因为最后一个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块。

 

在上面的例子中，x和y是常量，这是因为没有必要在其对应的case块中修改它们的值。然而，它们也可以是变量——程序将会创建临时变量，并用相应的值初始化它。修改这些变量只会影响其对应的case块。

5、where关键字

let yetAnotherPoint = (1,-1)

switch yetAnotherPoint{

case let (x,y) where x == y:

    println("(\(x),\(y)) is on the line x == y")

case let (x,y) where x == -y:

    println("(\(x),\(y)) is on the line x == -y")

case let (x,y):

    println("(\(x),\(y)) is just some arbitrary point")

}

在上面的例子中，switch语句会判断某个点是否在绿色的对角线x == y上，是否在紫色的对角线x == -y上，或者不在对角线上。

 

这三个case都声明了常量x和y的占位符，用于临时获取元组yetAnotherPoint的两个值。这些常量被用作where语句的一部分，从而创建一个动态的过滤器(filter)。当且仅当where语句的条件为真时，匹配到的case块才会被执行。

 

就像是值绑定中的例子，由于最后一个case块匹配了余下所有可能的值，switch语句就已经完备了，因此不需要再书写默认块。

三、控制转移语句

Swift中有四种控制转移语句：continue、break、fallthrough和return

1、 continue 

continue告诉一个循环体立刻停止本次循环迭代，重新开始下次循环迭代。就好像在说“本次循环迭代我已经执行完了”，但是并不会离开整个循环体。

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)

    }

}

2、break

在循环体中使用Break

当在一个循环体中使用break时，会立刻中断该循环体的执行，然后跳转到表示循环体结束的大括号(})后的第一行代码。不会再有本次循环迭代的代码被执行，也不会再有下次的循环迭代产生。

 

在Switch代码块中使用Break

当在一个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。

 

这种特性可以被用来匹配或者忽略一个或多个分支。因为Swift语言的switch需要包含所有的分支而且不允许有为空的分支，有时为了使你的意图更明显，需要特意匹配或者忽略某个分支。那么当你想忽略某个分支时，可以在该分支内写上break语句。当那个分支被匹配到时，分支内的break语句立即结束switch代码块。

3、fallthrough

Swift语言中的switch不会从上一个case分支落入到下一个case分支中。相反，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。相比之下，C语言要求你显示的插入break语句到每个switch分支的末尾来阻止自动落入到下一个case分支中。Swift语言的这种避免默认落入到下一个分支中的特性意味着它的switch 功能要比C语言的更加清晰和可预测，可以避免无意识地执行多个case分支从而引发的错误。

 

如果你确实需要C风格的落入(fallthrough)的特性，你可以在每个需要该特性的case分支中使用fallthrough关键字。下面的例子使用fallthrough来创建一个数字的描述语句。

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."

}

println(description)

// prints "The number 5 is a prime number, and also an integer." 

注意：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。fallthrough简单地使代码执行继续连接到下一个case中的执行代码，这和C语言标准中的switch语句特性是一样的。

四、标记语法  （Labeled Statements）

在Swift语言中，你可以在循环体和switch代码块中嵌套循环体和switch代码块来创造复杂的控制流结构。然而，循环体和switch代码块两者都可以使用break语句来提前结束整个方法体。因此，显示地指明break语句想要终止的是哪个循环体或者switch代码块,会很有用。类似地，如果你有许多嵌套的循环体，显示指明continue语句想要影响哪一个循环体也会非常有用。

 

为了实现这个目的，你可以使用标签来标记一个循环体或者switch代码块，当使用break或者continue时，带上这个标签，可以控制该标签代表对象的中断或者执行。

 

产生一个带标签的语句是通过在该语句的关键词的同一行前面放置一个标签，并且该标签后面还需带着一个冒号。下面是一个while循环体的语法，同样的规则适用于所有的循环体和switch代码块。

label name: while condition { 

    statements 

} 

例：

let finalSquare = 25

var board = [Int](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)

board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02

board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

var square = 0

var diceRoll = 0

gameLoop : while square != finalSquare{

    if ++diceRoll == 7{

        diceRoll = 1

    }

    switch square + diceRoll{

    case finalSquare:

        break gameLoop

    case let newSquare where newSquare > finalSquare:

        continue gameLoop

    default:

        square += diceRoll

        square += board[square]

    }

}

println("Game Over!")

注意：如果上述的break语句没有使用gameLoop标签，那么它将会中断switch代码块而不是while循环体。使用gameLoop标签清晰的表明了break想要中断的是哪个代码块。 同时请注意，当调用continue gameLoop去跳转到下一次循环迭代时，这里使用gameLoop标签并不是严格必须的。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。然而，continue语句使用gameLoop标签也是没有危害的。这样做符合标签的使用规则，同时参照旁边的break gameLoop，能够使游戏的逻辑更加清晰和易于理解。

总结：

本章介绍了Swift语言的控制流，循环和分支语句，重点是switch分支语法的变化，以及它的特性，还有标记语法。Swift的控制流语法跟OC有很多相似之处，特别是for循环和for-in循环、if语句、while和do-while语句都跟OC类似。差别最大的就是switch的控制流语法以及标记语法。下面总结几个重点：

1、神奇的下划线（_） ：在for-in循环中， 如果你不需要知道范围内每一项的值，你可以使用_替代变量名来忽略对值的访问。在switch语法中，_可以做任何值的占位符。

2、Swift的switch控制流不存在隐式贯穿，这样每个case后面可以不写break关键字，它不会像OC中或者C中那样默认会从一个case落入下一个case中，一旦匹配一个case默认就不会继续匹配其他case，更加安全易用。

3、Swift的switch控制流必须是完备的，如果switch中的几个case可以包含所有的情况，就可以不写default分支，否则必须写default分支，这样就不仅提高了代码的可读性，也非常的安全。Swift语言的神奇之处是它可以检查你写的几个case是否包含了所有情况，如果是，你不写default分支就不会报错，否则就会报错。

4、Swift的switch控制流中一个case可以包含多个模式，用逗号隔开。switch不允许空的case，可以使用break来解决。

5、Swift的switch控制流中可以匹配多种数据，比如范围和元组。

6、Swift的switch控制流中可以使用值绑定，非常方便的拿到遍历的值来临时操作。

7、Swift的switch控制流中可以使用where关键字来加额外的匹配条件，像SQL语句一样神奇，易读性也非常高。where常和值绑定一起使用。

8、Swift的switch控制流要想达到像C那样的自动从一个case落入下一个case，可以使用fallthrough关键字。

9、因为Swift的switch控制流的不存在隐式贯穿的特点，Swift引入了标记语法。在循环和switch结合使用的时候，可以通过给循环和switch加上标记，从而在需要break和continue的地方通过这个标记来明确告诉编译器要结束或者继续某个循环或者switch。

参考：

1.The Swift Programming Language

2.http://www.cocoachina.com/ios/20140611/8769.html