Kotlin研發第五彈——控制流:if、when、for、while

控制流:if、when、for、while

If 表達式

在 Kotlin 中,if是一個表達式,即它會返回一個值。 因此就不需要三元運算符(條件 ? 然後 : 否則),因爲普通的 if 就能勝任這個角色。

// 傳統用法
var max = a
if (a < b) max = b

// With else
var max: Int
if (a > b) {
    max = a
} else {
    max = b
}
 
// 作爲表達式
val max = if (a > b) a else b

if的分支可以是代碼塊,最後的表達式作爲該塊的值:

val max = if (a > b) {
    print("Choose a")
    a
} else {
    print("Choose b")
    b
}

如果你使用 if 作爲表達式而不是語句(例如:返回它的值或者把它賦給變量),該表達式需要有 else 分支。

參見 if 語法

When 表達式

when 取代了類 C 語言的 switch 操作符。其最簡單的形式如下:

when (x) {
    1 -> print("x == 1")
    2 -> print("x == 2")
    else -> { // 注意這個塊
        print("x is neither 1 nor 2")
    }
}

when 將它的參數與所有的分支條件順序比較,直到某個分支滿足條件。 when 既可以被當做表達式使用也可以被當做語句使用。如果它被當做表達式, 符合條件的分支的值就是整個表達式的值,如果當做語句使用, 則忽略個別分支的值。(像 if 一樣,每一個分支可以是一個代碼塊,它的值是塊中最後的表達式的值。)

如果其他分支都不滿足條件將會求值 else 分支。 如果 when 作爲一個表達式使用,則必須有 else 分支, 除非編譯器能夠檢測出所有的可能情況都已經覆蓋了[例如,對於 枚舉(enum)類條目與密封(sealed)類子類型]。

如果很多分支需要用相同的方式處理,則可以把多個分支條件放在一起,用逗號分隔:

when (x) {
    0, 1 -> print("x == 0 or x == 1")
    else -> print("otherwise")
}

我們可以用任意表達式(而不只是常量)作爲分支條件

when (x) {
    parseInt(s) -> print("s encodes x")
    else -> print("s does not encode x")
}

我們也可以檢測一個值在(in)或者不在(!in)一個區間或者集合中:

when (x) {
    in 1..10 -> print("x is in the range")
    in validNumbers -> print("x is valid")
    !in 10..20 -> print("x is outside the range")
    else -> print("none of the above")
}

另一種可能性是檢測一個值是(is)或者不是(!is)一個特定類型的值。注意: 由於智能轉換,你可以訪問該類型的方法與屬性而無需任何額外的檢測。

fun hasPrefix(x: Any) = when(x) {
    is String -> x.startsWith("prefix")
    else -> false
}

when 也可以用來取代 if-else if鏈。 如果不提供參數,所有的分支條件都是簡單的布爾表達式,而當一個分支的條件爲真時則執行該分支:

when {
    x.isOdd() -> print("x is odd")
    x.isEven() -> print("x is even")
    else -> print("x is funny")
}

Since Kotlin 1.3, it is possible to capture when subject in a variable using following syntax:

fun Request.getBody() =
        when (val response = executeRequest()) {
            is Success -> response.body
            is HttpError -> throw HttpException(response.status)
        }

Scope of variable, introduced in when subject, is restricted to when body.

參見 when 語法

For 循環

for 循環可以對任何提供迭代器(iterator)的對象進行遍歷,這相當於像 C# 這樣的語言中的 foreach 循環。語法如下:

for (item in collection) print(item)

循環體可以是一個代碼塊。

for (item: Int in ints) {
    // ……
}

如上所述,for 可以循環遍歷任何提供了迭代器的對象。即:

  • 有一個成員函數或者擴展函數

    iterator()
    

    ,它的返回類型

    • 有一個成員函數或者擴展函數 next(),並且
    • 有一個成員函數或者擴展函數 hasNext() 返回 Boolean

這三個函數都需要標記爲 operator

如需在數字區間上迭代,請使用區間表達式:

for (i in 1..3) {
    println(i)
}
for (i in 6 downTo 0 step 2) {
    println(i)
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

對區間或者數組的 for 循環會被編譯爲並不創建迭代器的基於索引的循環。

如果你想要通過索引遍歷一個數組或者一個 list,你可以這麼做:

for (i in array.indices) {
    println(array[i])
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

或者你可以用庫函數 withIndex

for ((index, value) in array.withIndex()) {
    println("the element at $index is $value")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

參見for 語法

While 循環

whiledowhile 照常使用

while (x > 0) {
    x--
}

do {
  val y = retrieveData()
} while (y != null) // y 在此處可見

參見while 語法.

循環中的 Break 與 continue

在循環中 Kotlin 支持傳統的 breakcontinue 操作符。參見返回與跳轉

返回和跳轉

Kotlin 有三種結構化跳轉表達式:

  • return。默認從最直接包圍它的函數或者匿名函數返回。
  • break。終止最直接包圍它的循環。
  • continue。繼續下一次最直接包圍它的循環。

所有這些表達式都可以用作更大表達式的一部分:

val s = person.name ?: return

這些表達式的類型是 Nothing 類型

Break 與 Continue 標籤

在 Kotlin 中任何表達式都可以用標籤(label)來標記。 標籤的格式爲標識符後跟 @ 符號,例如:abc@fooBar@都是有效的標籤(參見語法)。 要爲一個表達式加標籤,我們只要在其前加標籤即可。

loop@ for (i in 1..100) {
    // ……
}

現在,我們可以用標籤限制 break 或者continue

loop@ for (i in 1..100) {
    for (j in 1..100) {
        if (……) break@loop
    }
}

標籤限制的 break 跳轉到剛好位於該標籤指定的循環後面的執行點。 continue 繼續標籤指定的循環的下一次迭代。

標籤處返回

Kotlin 有函數字面量、局部函數和對象表達式。因此 Kotlin 的函數可以被嵌套。 標籤限制的 return 允許我們從外層函數返回。 最重要的一個用途就是從 lambda 表達式中返回。回想一下我們這麼寫的時候:

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach {
        if (it == 3) return // 非局部直接返回到 foo() 的調用者
        print(it)
    }
    println("this point is unreachable")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

這個 return 表達式從最直接包圍它的函數即 foo 中返回。 (注意,這種非局部的返回只支持傳給內聯函數的 lambda 表達式。) 如果我們需要從 lambda 表達式中返回,我們必須給它加標籤並用以限制 return

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach lit@{
        if (it == 3) return@lit // 局部返回到該 lambda 表達式的調用者,即 forEach 循環
        print(it)
    }
    print(" done with explicit label")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

現在,它只會從 lambda 表達式中返回。通常情況下使用隱式標籤更方便。 該標籤與接受該 lambda 的函數同名。

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach {
        if (it == 3) return@forEach // 局部返回到該 lambda 表達式的調用者,即 forEach 循環
        print(it)
    }
    print(" done with implicit label")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

或者,我們用一個匿名函數替代 lambda 表達式。 匿名函數內部的 return 語句將從該匿名函數自身返回

fun foo() {
    listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach(fun(value: Int) {
        if (value == 3) return  // 局部返回到匿名函數的調用者,即 forEach 循環
        print(value)
    })
    print(" done with anonymous function")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

請注意,前文三個示例中使用的局部返回類似於在常規循環中使用 continue。並沒有 break 的直接等價形式,不過可以通過增加另一層嵌套 lambda 表達式並從其中非局部返回來模擬:

fun foo() {
    run loop@{
        listOf(1, 2, 3, 4, 5).forEach {
            if (it == 3) return@loop // 從傳入 run 的 lambda 表達式非局部返回
            print(it)
        }
    }
    print(" done with nested loop")
}

Target platform: JVMRunning on kotlin v. 1.3.21

當要返一個回值的時候,解析器優先選用標籤限制的 return,即

return@a 1

意爲“從標籤 @a 返回 1”,而不是“返回一個標籤標註的表達式 (@a 1)”。

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