Go 控制结构

`if-else` 结构

if 是用于测试某个条件（布尔型或逻辑型）的语句，如果该条件成立，则会执行 if 后由大括号括起来的代码块，否则就忽略该代码块继续执行后续的代码。

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if condition {
    // do something 
}

如果存在第二个分支，则可以在上面代码的基础上添加 else 关键字以及另一代码块，这个代码块中的代码只有在条件不满足时才会执行。if 和 else 后的两个代码块是相互独立的分支，只可能执行其中一个。

if condition {
    // do something 
} else {
    // do something 
}

如果存在第三个分支，则可以使用下面这种三个独立分支的形式：

if condition1 {
    // do something 
} else if condition2 {
    // do something else    
} else {
    // catch-all or default
}

else-if 分支的数量是没有限制的，但是为了代码的可读性，还是不要在 if 后面加入太多的 else-if 结构。如果你必须使用这种形式，则把尽可能先满足的条件放在前面。

即使当代码块之间只有一条语句时，大括号也不可被省略 (尽管有些人并不赞成，但这还是符合了软件工程原则的主流做法)。

关键字 if 和 else 之后的左大括号 { 必须和关键字在同一行，如果你使用了 else-if 结构，则前段代码块的右大括号 } 必须和 else-if 关键字在同一行。这两条规则都是被编译器强制规定的。

非法的 Go 代码:

if x{
}
else {  // 无效的
}

要注意的是，在你使用 gofmt 格式化代码之后，每个分支内的代码都会缩进 4 个或 8 个空格，或者是 1 个 tab，并且右大括号与对应的 if 关键字垂直对齐。

在有些情况下，条件语句两侧的括号是可以被省略的；当条件比较复杂时，则可以使用括号让代码更易读。条件允许是符合条件，需使用 &&、|| 或！，你可以使用括号来提升某个表达式的运算优先级，并提高代码的可读性。

一种可能用到条件语句的场景是测试变量的值，在不同的情况执行不同的语句，不过将在第 5.3 节讲到的 switch 结构会更适合这种情况。

// booleans.go
package main
import "fmt"
func main() {
    bool1 := true
    if bool1 {
        fmt.Printf("The value is true\n")
    } else {
        fmt.Printf("The value is false\n")
    }
}

输出：

1	The value is true

注意事项 这里不需要使用 if bool1 == true 来判断，因为 bool1 本身已经是一个布尔类型的值。

这种做法一般都用在测试 true 或者有利条件时，但你也可以使用取反 ! 来判断值的相反结果，如：if !bool1 或者 if !(condition)。后者的括号大多数情况下是必须的，如这种情况：if !(var1 == var2)。

当 if 结构内有 break、continue、goto 或者 return 语句时，Go 代码的常见写法是省略 else 部分（另见第 5.2 节）。无论满足哪个条件都会返回 x 或者 y 时，一般使用以下写法：

if condition {
    return x
}
return y

注意事项 不要同时在 if-else 结构的两个分支里都使用 return 语句，这将导致编译报错 function ends without a return statement（你可以认为这是一个编译器的 Bug 或者特性）。（ 译者注：该问题已经在 Go 1.1 中被修复或者说改进 ）

这里举一些有用的例子：

判断一个字符串是否为空：
- if str == "" { ... }
- if len(str) == 0 {...}

判断运行 Go 程序的操作系统类型，这可以通过常量 runtime.GOOS 来判断 (第 2.2 节)。

if runtime.GOOS == "windows"     {
    .   ..
} else { // Unix-like
    .   ..
}

这段代码一般被放在 init () 函数中执行。这儿还有一段示例来演示如何根据操作系统来决定输入结束的提示：

var prompt = "Enter a digit, e.g. 3 "+ "or %s to quit."

func init() {
    if runtime.GOOS == "windows" {
        prompt = fmt.Sprintf(prompt, "Ctrl+Z, Enter")       
    } else { //Unix-like
        prompt = fmt.Sprintf(prompt, "Ctrl+D")
    }
}

函数 Abs() 用于返回一个整型数字的绝对值:

func Abs(x int) int {
    if x < 0 {
        return -x
    }
    return x    
}

isGreater 用于比较两个整型数字的大小:

func isGreater(x, y int) bool {
    if x > y {
        return true 
    }
    return false
}

在第四种情况中，if 可以包含一个初始化语句（如：给一个变量赋值）。这种写法具有固定的格式（在初始化语句后方必须加上分号）：

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if initialization; condition {
    // do something
}

例如:

val := 10
if val > max {
    // do something
}

你也可以这样写:

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if val := 10; val > max {
    // do something
}

但要注意的是，使用简短方式 := 声明的变量的作用域只存在于 if 结构中（在 if 结构的大括号之间，如果使用 if-else 结构则在 else 代码块中变量也会存在）。如果变量在 if 结构之前就已经存在，那么在 if 结构中，该变量原来的值会被隐藏。最简单的解决方案就是不要在初始化语句中声明变量。

下面的代码片段展示了如何通过在初始化语句中获取函数 process() 的返回值，并在条件语句中作为判定条件来决定是否执行 if 结构中的代码：

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if value := process(data); value > max {
    ...
}

测试多返回值函数的错误

Go 语言的函数经常使用两个返回值来表示执行是否成功：返回某个值以及 true 表示成功；返回零值（或 nil）和 false 表示失败（第 4.4 节）。当不使用 true 或 false 的时候，也可以使用一个 error 类型的变量来代替作为第二个返回值：成功执行的话，error 的值为 nil，否则就会包含相应的错误信息（Go 语言中的错误类型为 error: var err error，我们将会在第 13 章进行更多地讨论）。这样一来，就很明显需要用一个 if 语句来测试执行结果；由于其符号的原因，这样的形式又称之为 comma,ok 模式（pattern）。

在第 4.7 节的程序 string_conversion.go 中，函数 strconv.Atoi 的作用是将一个字符串转换为一个整数。之前我们忽略了相关的错误检查：

1	anInt, _ = strconv.Atoi(origStr)

如果 origStr 不能被转换为整数，anInt 的值会变成 0 而 _ 无视了错误，程序会继续运行。

这样做是非常不好的：程序应该在最接近的位置检查所有相关的错误，至少需要暗示用户有错误发生并对函数进行返回，甚至中断程序。

我们在第二个版本中对代码进行了改进：

// string_conversion.go
package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    var orig string = "ABC"
    // var an int
    var newS string
    // var err error

    fmt.Printf("The size of ints is: %d\n", strconv.IntSize)      
    // anInt, err = strconv.Atoi(origStr)
    an, err := strconv.Atoi(orig)
    if err != nil {
        fmt.Printf("orig %s is not an integer - exiting with error\n", orig)
        return
    } 
    fmt.Printf("The integer is %d\n", an)
    an = an + 5
    newS = strconv.Itoa(an)
    fmt.Printf("The new string is: %s\n", newS)
}

这是测试 err 变量是否包含一个真正的错误（if err != nil）的习惯用法。如果确实存在错误，则会打印相应的错误信息然后通过 return 提前结束函数的执行。我们还可以使用携带返回值的 return 形式，例如 return err。这样一来，函数的调用者就可以检查函数执行过程中是否存在错误了。

习惯用法

value, err := pack1.Function1(param1)
if err != nil {
    fmt.Printf("An error occured in pack1.Function1 with parameter %v", param1)
    return err
}
// 未发生错误，继续执行：

由于本例的函数调用者属于 main 函数，所以程序会直接停止运行。

如果我们想要在错误发生的同时终止程序的运行，我们可以使用 os 包的 Exit 函数：

习惯用法

if err != nil {
    fmt.Printf("Program stopping with error %v", err)
    os.Exit(1)
}

（此处的退出代码 1 可以使用外部脚本获取到）

有时候，你会发现这种习惯用法被连续重复地使用在某段代码中。

当没有错误发生时，代码继续运行就是唯一要做的事情，所以 if 语句块后面不需要使用 else 分支。

示例 2：我们尝试通过 os.Open 方法打开一个名为 name 的只读文件：

f, err := os.Open(name)
if err != nil {
    return err
}
doSomething(f) // 当没有错误发生时，文件对象被传入到某个函数中
doSomething

练习 5.1 尝试改写 string_conversion2.go 中的代码，要求使用 := 方法来对 err 进行赋值，哪些地方可以被修改？

示例 3：可以将错误的获取放置在 if 语句的初始化部分：

习惯用法

if err := file.Chmod(0664); err != nil {
    fmt.Println(err)
    return err
}

示例 4：或者将 ok-pattern 的获取放置在 if 语句的初始化部分，然后进行判断：

习惯用法

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if value, ok := readData(); ok {
…
}

注意事项

如果您像下面一样，没有为多返回值的函数准备足够的变量来存放结果：

func mySqrt(f float64) (v float64, ok bool) {
    if f < 0 { return } // error case
    return math.Sqrt(f),true
}

func main() {
    t := mySqrt(25.0)
    fmt.Println(t)
}

您会得到一个编译错误：multiple-value mySqrt() in single-value context。

正确的做法是：

1 2	t, ok := mySqrt(25.0) if ok { fmt.Println(t) }

注意事项 2

当您将字符串转换为整数时，且确定转换一定能够成功时，可以将 Atoi 函数进行一层忽略错误的封装：

func atoi (s string) (n int) {
    n, _ = strconv.Atoi(s)
    return
}

实际上，fmt 包（第 4.4.3 节）最简单的打印函数也有 2 个返回值：

1	count, err := fmt.Println(x) // number of bytes printed, nil or 0, error

当打印到控制台时，可以将该函数返回的错误忽略；但当输出到文件流、网络流等具有不确定因素的输出对象时，应该始终检查是否有错误发生（另见练习 6.1b）。

`switch` 结构

相比较 C 和 Java 等其它语言而言，Go 语言中的 switch 结构使用上更加灵活。它接受任意形式的表达式：

switch var1 {
    case val1:
        ...
    case val2:
        ...
    default:
        ...
}

变量 var1 可以是任何类型，而 val1 和 val2 则可以是同类型的任意值。类型不被局限于常量或整数，但必须是相同的类型；或者最终结果为相同类型的表达式。前花括号 { 必须和 switch 关键字在同一行。

您可以同时测试多个可能符合条件的值，使用逗号分割它们，例如：case val1, val2, val3。

每一个 case 分支都是唯一的，从上至下逐一测试，直到匹配为止。（ Go 语言使用快速的查找算法来测试 switch 条件与 case 分支的匹配情况，直到算法匹配到某个 case 或者进入 default 条件为止。）

一旦成功地匹配到某个分支，在执行完相应代码后就会退出整个 switch 代码块，也就是说您不需要特别使用 break 语句来表示结束。

因此，程序也不会自动地去执行下一个分支的代码。如果在执行完每个分支的代码后，还希望继续执行后续分支的代码，可以使用 fallthrough 关键字来达到目的。

因此：

switch i {
    case 0: // 空分支，只有当 i == 0 时才会进入分支
    case 1:
        f() // 当 i == 0 时函数不会被调用
}

并且：

switch i {
    case 0: fallthrough
    case 1:
        f() // 当 i == 0 时函数也会被调用
}

在 case ...: 语句之后，您不需要使用花括号将多行语句括起来，但您可以在分支中进行任意形式的编码。当代码块只有一行时，可以直接放置在 case 语句之后。

您同样可以使用 return 语句来提前结束代码块的执行。当您在 switch 语句块中使用 return 语句，并且您的函数是有返回值的，您还需要在 switch 之后添加相应的 return 语句以确保函数始终会返回。

可选的 default 分支可以出现在任何顺序，但最好将它放在最后。它的作用类似与 if-else 语句中的 else，表示不符合任何已给出条件时，执行相关语句。

// switch.go
package main

import "fmt"

func main() {
    var num1 int = 100

    switch num1 {
    case 98, 99:
        fmt.Println("It's equal to 98")
    case 100: 
        fmt.Println("It's equal to 100")
    default:
        fmt.Println("It's not equal to 98 or 100")
    }
}

`for` 结构

如果想要重复执行某些语句，Go 语言中您只有 for 结构可以使用。不要小看它，这个 for 结构比其它语言中的更为灵活。

注意事项 其它许多语言中也没有发现和 do while 完全对等的 for 结构，可能是因为这种需求并不是那么强烈。

基于计数器的迭代

文件 for.go 中演示了最简单的基于计数器的迭代，基本形式为：

1	for 初始化语句; 条件语句; 修饰语句 {}

// for.go
package main
import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("This is the %d iteration\n", i)
    }
}

输出：

This is the 0 iteration
This is the 1 iteration
This is the 2 iteration
This is the 3 iteration
This is the 4 iteration

您还可以在循环中同时使用多个计数器：

1	for i, j := 0, N; i < j; i, j = i+1, j-1 {}

这得益于 Go 语言具有的平行赋值的特性（可以查看第 7 章 string_reverse.go 中反转数组的示例）。

您可以将两个 for 循环嵌套起来：

for i:=0; i<5; i++ {
    for j:=0; j<10; j++ {
        println(j)
    }
}

基于条件判断的迭代

for 结构的第二种形式是没有头部的条件判断迭代（类似其它语言中的 while 循环），基本形式为：for 条件语句 {}。

您也可以认为这是没有初始化语句和修饰语句的 for 结构，因此 ;; 便是多余的了。

// for.go
package main
import "fmt"

func main() {
    var i int = 5

    for i >= 0 {
        i = i - 1
        fmt.Printf("The variable i is now: %d\n", i)
    }
}

输出：

The variable i is now: 4
The variable i is now: 3
The variable i is now: 2
The variable i is now: 1
The variable i is now: 0
The variable i is now: -1

无限循环

条件语句是可以被省略的，如 i:=0; ; i++ 或 for { } 或 for ;; { }（;; 会在使用 gofmt 时被移除）：这些循环的本质就是无限循环。最后一个形式也可以被改写为 for true { }，但一般情况下都会直接写 for { }。

想要直接退出循环体，可以使用 break 语句（第 5.5 节）或 return 语句直接返回（第 6.1 节）。

但这两者之间有所区别，break 只是退出当前的循环体，而 return 语句提前对函数进行返回，不会执行后续的代码。

无限循环的经典应用是服务器，用于不断等待和接受新的请求。

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for t, err = p.Token(); err == nil; t, err = p.Token() {
    ...
}

`for-range` 结构

要注意的是，val 始终为集合中对应索引的值拷贝，因此它一般只具有只读性质，对它所做的任何修改都不会影响到集合中原有的值（译者注：如果 val 为指针，则会产生指针的拷贝，依旧可以修改集合中的原值）。一个字符串是 Unicode 编码的字符（或称之为 rune）集合，因此您也可以用它迭代字符串：

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for pos, char := range str {
...
}

每个 rune 字符和索引在 for-range 循环中是一一对应的。它能够自动根据 UTF-8 规则识别 Unicode 编码的字符。

// range_string.go
package main
import "fmt"

func main() {
    str := "Go is a beautiful language!"
    fmt.Printf("The length of str is: %d\n", len(str))
    for pos, char := range str {
        fmt.Printf("Character on position %d is: %c \n", pos, char)
    }
    fmt.Println()
    str2 := "Chinese: 日本語"
    fmt.Printf("The length of str2 is: %d\n", len(str2))
    for pos, char := range str2 {
        fmt.Printf("character %c starts at byte position %d\n", char, pos)
    }
    fmt.Println()
    fmt.Println("index int(rune) rune    char bytes")
    for index, rune := range str2 {
        fmt.Printf("%-2d      %d      %U '%c' % X\n", index, rune, rune, rune, []byte(string(rune)))
    }
}

输出：

The length of str is: 27
Character on position 0 is: G 
Character on position 1 is: o 
Character on position 2 is:   
Character on position 3 is: i 
Character on position 4 is: s 
Character on position 5 is:   
Character on position 6 is: a 
Character on position 7 is:   
Character on position 8 is: b 
Character on position 9 is: e 
Character on position 10 is: a 
Character on position 11 is: u 
Character on position 12 is: t 
Character on position 13 is: i 
Character on position 14 is: f 
Character on position 15 is: u 
Character on position 16 is: l 
Character on position 17 is:   
Character on position 18 is: l 
Character on position 19 is: a 
Character on position 20 is: n 
Character on position 21 is: g 
Character on position 22 is: u 
Character on position 23 is: a 
Character on position 24 is: g 
Character on position 25 is: e 
Character on position 26 is: ! 

The length of str2 is: 18
character C starts at byte position 0
character h starts at byte position 1
character i starts at byte position 2
character n starts at byte position 3
character e starts at byte position 4
character s starts at byte position 5
character e starts at byte position 6
character : starts at byte position 7
character   starts at byte position 8
character 日 starts at byte position 9
character 本 starts at byte position 12
character 語 starts at byte position 15

index int(rune) rune    char bytes
0       67      U+0043 'C' 43
1       104      U+0068 'h' 68
2       105      U+0069 'i' 69
3       110      U+006E 'n' 6E
4       101      U+0065 'e' 65
5       115      U+0073 's' 73
6       101      U+0065 'e' 65
7       58      U+003A ':' 3A
8       32      U+0020 ' ' 20
9       26085      U+65E5 '日' E6 97 A5
12      26412      U+672C '本' E6 9C AC
15      35486      U+8A9E '語' E8 AA 9E

`break` 与 `continue`

您可以使用 break 语句重写 for.go 的代码：

// for.go
var i int = 5
for {
    i = i - 1
    fmt.Printf("The variable i is now: %d\n", i)
    if i < 0 {
        break
    }
}

下面的示例中包含了嵌套的循环体，break 只会退出最内层的循环：

// for.go
package main
func main() {
    for i:=0; i<3; i++ {
        for j:=0; j<10; j++ {
            if j>5 {
                break   
            }
            print(j)
        }
        print("  ")
    }
}

输出：

1	012345 012345 012345

关键字 continue 忽略剩余的循环体而直接进入下一次循环的过程，但不是无条件执行下一次循环，执行之前依旧需要满足循环的判断条件。

// for.go
package main

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        if i == 5 {
            continue
        }
        print(i)
        print(" ")
    }
}

输出：

1	0 1 2 3 4 6 7 8 9

另外，关键字 continue 只能被用于 for 循环中。

标签与 `goto`

for、switch 或 select 语句都可以配合标签（label）形式的标识符使用，即某一行第一个以冒号（:）结尾的单词（gofmt 会将后续代码自动移至下一行）。

// for.go
package main
import "fmt"

func main() {
LABEL1:
    for i := 0; i <= 5; i++ {
        for j := 0; j <= 5; j++ {
            if j == 4 {
                continue LABEL1
            }
            fmt.Printf("i is: %d, and j is: %d\n", i, j)
        }
    }
}

您可以看到当 j==4 和j==5的时候，没有任何输出：标签的作用对象为外部循环，因此i会直接变成下一个循环的值，而此时 j 的值就被重设为 0，即它的初始值。如果将 continue 改为 break，则不会只退出内层循环，而是直接退出外层循环了。另外，还可以使用 goto 语句和标签配合使用来模拟循环。

// goto.go
package main

func main() {
    i:=0
    HERE:
        print(i)
        i++
        if i==5 {
            return
        }
        goto HERE
}

特别注意 使用标签和 goto 语句是不被鼓励的：它们会很快导致非常糟糕的程序设计，而且总有更加可读的替代方案来实现相同的需求。

如果您必须使用 goto，应当只使用正序的标签（标签位于 goto 语句之后），但注意标签和 goto 语句之间不能出现定义新变量的语句，否则会导致编译失败。

// goto.go
package main
import "fmt"

func main() {
        a := 1
        goto TARGET // compile error
        b := 9
    TARGET:  
        b += a
        fmt.Printf("a is %v *** b is %v", a, b)
}

Go 控制结构

if-else 结构

测试多返回值函数的错误

switch 结构

for 结构

基于计数器的迭代

基于条件判断的迭代

无限循环

for-range 结构

break 与 continue

标签与 goto

`if-else` 结构

`switch` 结构

`for` 结构

`for-range` 结构

`break` 与 `continue`

标签与 `goto`