基础系列（5）—— C#控制语句

语句是程序中最小程序指令。C#语言中可以使用多种类型的语句，每一种类型的语句又可以通过多个关键字实现。以下是C# 语言中使用的主要控制语句

　类别　　　　　　 关键字　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

选择语句 　　　　　if、else、switch、case

循环语句 　　　　　do、for、foreach、in、while

跳转语句 　　　　　break、continue、default、goto、return

异常处理语句 　　　throw、try-catch、try-finally

检查和未检查语句 　checked、unchecked

非保护和固定语句 　unsafe、fixed

锁定语句 　　　　　lock

一、选择语句

　　选择语句根据某个条件是否成立，来控制程序的执行流程。有两种结构的选择语句：

　   if-else 结构
　　 switch-case 结构 

（一） if-else 语句

　　if-else 语句根据 Boolean 表达式的值选择要执行的语句。if-else 语句的形式为：　　　

       if (expression)
　　　　   statement1
　　　　[else
　　　　   statement2]

　　其中：expression 是 bool 类型的表达式，或者是可以隐式转换为bool类型的表达式，也可以是重载了 true 和 false 操作符的类型的表达式。statement1 是当 expression 为 true 时将要执行的语句。statement2 是当 expression 为 false 时将要执行的语句。如果想要执行的语句不止一个，可以通过使用 { } 将多个语句包含在块中，有条件地执行多个语句。这里的语句可以是任何种类的，包括嵌套在其中的另一个 if 语句。在嵌套的 if 语句中，else 子句将和离得最近的且没有 else 子句关联的if语句关联。例如：

    if (x > 10)
    if (y > 20)
        Console.Write("Statement_1");
    else
        Console.Write("Statement_2");

　　在此例中，如果条件(y > 20)为 false，将显示 Statement_2。但如果要使 Statement_2 与条件 (x > 10) 关联，则使用大括号：

if (x > 10)
{
    if (y > 20)
        Console.Write("Statement_1");
}
else
    Console.Write("Statement_2");

　　在此例中，如果条件(x > 10)为 false，将显示 Statement_2。还可以扩展if语句，使用下列else-if排列来处理多个条件：

if (Condition_1)
    Statement_1;
else if (Condition_2)
    Statement_2;
else if (Condition_3)
    Statement_3;
    ……
else
    Statement_n;

　　其中：Condition 表示条件语句。Statement_n 表示条件 n 成立时要执行的语句。

（二）  switch-case 语句

　　switch 语句是通过将控制传递给其内部的一个 case 语句来处理多个选择的流程控制语句。switch 语句的基本结构：

switch (<testVar>)
{
    case <comparisonVal1>:
        <如果<testVar>等于<comparisonVal1>时执行的语句>
        break;
    case <comparisonVal2>:
        <如果<testVar>等于<comparisonVal2>时执行的语句>
        break;
    ……
    case <comparisonValN>:
        <如果<testVar>等于<comparisonValN>时执行的语句>
        break;
    default:
        <如果没有与<testVar>匹配的<comparisonValX>时执行的语句>
        break;
}

　　<testVar> 中的值与 case 语句中指定的每个 <comparisonValX> 值进行比较，如果有一个匹配，就执行为该匹配提供的语句。如果没有匹配，就执行 default 部分中的代码。执行完每个部分中的代码后，还须有一个 break 语句。在执行完一个 case 块后，再执行第二个 case 语句是非法的。

　　break 语句将中断 switch 语句的执行，而执行该结构后面的语句。

　　还有另一种方法可以防止程序流程从一个 case 语句转到下一个 case 语句。可以使用 return 语句。也可以使用 goto 语句，因为 case 语句实际上是在 C# 代码中定义标签。

　　一个 case 语句处理完后，不能自由进入下一个 case 语句，但有一个例外。如果把多个 case 语句放（堆叠）在一起，其后加一行代码，实际上是一次检查多个条件。如果满足这些条件中的任何一个，就会执行代码，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;
        }
    }
}

　　输出：

It's 1, 2, or 3.

　　每个 <comparisonValX> 都必须是一个常量。一种方法是提供字面值，另一种方式是使用常量。在这里使用常量可读性更好。

二、循环语句

　　使用循环语句可以让程序多次执行相同的代码或代码块，这些代码或代码块称为循环体。对于任何一个循环体来说，都应该提供一个跳出循环的条件，不同的循环语句提供不同的条件。C# 语言中提供了以下4种循环语句：

    · do－while
　　· for
　　· foreach－in
　　· while

（一）  do-while语句

　　do 语句重复执行括在 {} 里的一个语句或语句块，直到指定的表达式为 false 时为止。do 循环的结构如下：

do
{
   statement
} while (expression);

　　其中：expression 为 bool 类型的表达式，或者是可以隐式转换成 bool 类型的表达式，也可以是重载 true 和 false 操作符的类型的表达式。用来测试循环是否终止。statement 是需要循环执行的语句。do-while 结构先执行循体语句，然后判断 while 条件是否为 true。如果为 true，将循环执行；如果为 false，则退出循环。因此 do-while 循环结构中的语句至少要执行一次。while 语句后面的分号是必须的。

　　示例：下面示例中，只要变量 y 小于 5，do 循环语句就开始执行。

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

　　输出：

0
1
2
3
4

（二）for语句

      for语句通常用来让一条语句或一个语句块执行一定的次数。for语句的一般形式：

for ([initializers]; [expression]; [iterators])
{
   statement
}

        initializers 表示初始化循环计数器，如果有多个变量需要初始化，可用逗号隔开。expression 是bool类型的表达式，用来测试循环是否终止。iterators 表示增大或减少循环计数器的值。statement 是需要循环执行的语句。

　　其执行流程为：
　　首先初始化 initializers。接着，检查 expression。如果为 true，执行 statement，并重新计算循环计数器的值。如果为 false，则退出循环。返回上一步，继续执行。因为对 expression 的测试是在循环体执行之前，所以 for 语句可执行 0 次或多次。

　　for 语句的所有表达式都是可选的；例如，下列语句用于写一个无限循环：

for (;;)
{
    ...
}

　　示例：

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

　　输出：

1
2
3
4
5

（三）  foreach-in 语句

　　foreach 语句为数组或对象集合中的每个元素执行一遍循环体。通常用来遍历某个集合，以获取所需信息，但不应用于更改集合内容以避免产生不可预知的副作用。

　　语法：

foreach (type identifier in expression)
{
    staterment
}

　　其中：

　　type 表示 identifier 的类型。

　　identifier 表示集合元素的循环变量。

　　expression 表示对象集合或数组表达式。集合元素的类型必须可以转换成 identifier 的类型。

　　staterment 表示需要循环执行的语句。

　　对于数组或集合中的每个元素，循环体都将执行一次。遍历完所有的元素后，程序将退出 foreach 块，执行后面的语句。

　　(1)  foreach在数组中的使用

　　该语句提供一种简单、明了的方法来循环访问数组的元素。

　　例如，下面的代码创建一个名为 numbers 的数组，并用 foreach 语句循环访问该数组：

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

　　对于多维数组，使用嵌套的for循环可以更好地控制数组元素。

      (2)  foreach 在集合中的使用

　　当对集合使用 foreach 语句时，该集合必须满足一定的条件。

　　例如下面的 foreach 语句：

foreach (ItemType item in myCollection)

       myCollection 必须满足下面的要求。

　　集合类型：

　　必须是 interface、class 或 struct。必须包括一个名叫 GetEnumerator 的实例方法，该方法返回一个类型，比如 Enumerator。

　　类型 Enumerator（类或结构）必须包含：

　　一个名为 Current 的属性。类型为 ItemType 或可以转换成 ItemType 的类型。它的属性访问器返回集合中的当前元素。一个名叫 MoveNext 的方法。该方法用于增加计数器的值，如果集合中的元素个数小于计数器的值，该方法返回 true，否则返回 false。

（四）  while 语句

　　当 while 语句中的判断条件为 true 时，循环体将一直循环执行。语法：

while (expression)
{
   statement
}

　　其中：
　　expression 表示 bool 类型的表达式。用来测试循环是否终止。statement 表示需要循环执行的语句。while 语句和 do-while 语句不同，do-while 是先执行循环体再判断条件，而 while 是先判断条件。如果条件为 true，则执行循环体，否则将跳过循环体，执行 while 块后面的代码。因此，while 语句中的循环体可能执行 0 次或多次。在 while 循环体中，可以使用 break、goto、reture 或 throw 语句跳出循环。如果要跳转到下一次循环，可在循环体中使用 continue 语句。

　　示例：

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

　　输出：

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

三、 跳转语句

　　跳转语句用于从程序的一个地方把执行控制转移到另一个地方，每一条跳转语句的应用都会增加程序执行流程的分支。C#语言中可使用以下4种跳转语句：

    · break
　　· continue
　　· goto
　　· return

（一）  break 语句

　　break 语句用于中止当前执行的循环或它所在的 switch 语句，把控制交给循环或 switch 结构后面的语句。

　　示例：

　　在此例中，条件语句包含一个应该从 1 计数到 100 的计数器；但 break 语句在计数达到 4 后终止循环。

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

　　输出：

1
2
3
4

　　下面的示例演示break在switch语句中的用法。

// statements_break2.cs
// 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;
        }
    }
}

　　输入 1，则示例输出为：

Enter your selection (1, 2, or 3): 1
Current value is 1

　　如果输入 4，则输出为：

Enter your selection (1, 2, or 3): 4
Sorry, invalid selection.

（二）  continue 语句

　　在循环体中使用 continue 语句将结束当前的循环，而进入下一次的循环。示例：在此示例中，计数器最初是从 1 到 10 进行计数，但通过将 continue 语句与表达式 (i < 9) 一起使用，跳过了 continue 与 for 循环体末尾之间的语句。

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

　　输出：

9
10

（三）  goto 语句

　　goto 语句将程序控制直接交给标记的语句。有以下形式：

　　goto identifier;
　　goto case constant-expression;
　　goto default;

　　其中：

　　identifier 表示一个标签。constant-expression 表示一个 switch-case 标签。在第一种形式中，identifier 指定位于当前循环体中的标签，是一个与 goto 语句位于同一个循环体中的标签。goto 语句的常用方法是在 switch 语句中，将控制转换传递到特定的 switch-case 标签或 default 标签。有时也在多层嵌套的循环体中使用 goto 语句跳出多层循环。如果在代码中声明了标签，但从未引用过它，编译时将出现警告信息。

　　示例：下面的示例演示了 goto 在 switch 语句中的使用。

// statements_goto_switch.cs
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.");
    }
}

　　如果输入了 2，示例输出：

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 跳出嵌套循环。

// statements_goto.cs
// 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.");
    }
}

　　如果输入 44，则示例输出：

Enter the number to search for: 44
The number 44 is found.
End of search.

（四）  return 语句

　　return 语句终止所在方法的执行，并将程序的控制返回给调用它的方法。它还可以返回一个可选值。如果方法为 void 类型，可以省略 return 语句。return语句的形式如下：　　

　return [expression];

　    其中：

　　expression 表示方法的返回值。当方法类型为 void 时不能使用 expression 参数。

　　示例：

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

// statements_return.cs
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));
    }
}

　　输出：

The area is 78.54

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