Java的控制流语句详解

Java的控制流语句详解

前言

控制流语句决定了代码的执行顺序和逻辑，是程序能够按照我们的意图运行的关键。本文将详细解析Java中的控制流语句，帮助读者更好地理解和应用这些语句。

主要内容包括：顺序结构、选择结构、循环结构和跳转语句

一、顺序结构

顺序结构是程序中最简单、最基本的流程控制。在Java中，顺序结构就是按照代码的先后顺序，依次执行每一条语句。这是程序执行的基本规则，也是我们编写代码时默认的执行方式。没有特定的语法结构，只需要按照代码的书写顺序进行即可。

二、选择结构

选择结构也被称为分支结构，它根据条件的真假来执行不同的代码块。Java中的选择结构主要通过if语句、if…else if…else语句和switch语句来实现。

1. if语句：用于判断一个条件是否为真，如果为真则执行相应的代码块。

语法示例：

//condition为真时，执行代码块
if (condition) {  // 执行代码块  
}

2. if…else if…else语句：用于在条件为真时执行一段代码，否则执行另一段代码。

语法示例：

// 条件为真时执行对应的代码块  
if (condition1) {  // 执行代码块1  
} else if (condition2) {  // 执行代码块2  
} else if (condition3) {  // 执行代码块3  
} else {  // 执行代码块4（如果所有条件都不满足）  
}// else if 可以去掉直接使用if...else...
if (condition) {  // 条件为真时执行的代码块  
} else {  // 条件为假时执行的代码块  
}

代码示例：

import java.util.Scanner;  public class AgeExample {  public static void main(String[] args) {  Scanner scanner = new Scanner(System.in);  System.out.print("请输入您的年龄：");  int age = scanner.nextInt();  if (age < 0) {  System.out.println("年龄不能是负数，请重新输入。");  } else if (age < 18) {  System.out.println("您还未成年。");  } else if (age >= 18 && age < 65) {  System.out.println("您是成年人。");  } else {  System.out.println("您已步入老年。");  }  scanner.close();  }  
}

在这个例子中，程序首先提示用户输入年龄，然后根据输入的年龄值来判断并输出相应的消息。如果年龄小于0，程序会输出一个错误消息；如果年龄在0到18岁之间，程序会输出未成年消息；如果年龄在18岁到65岁之间，程序会输出成年消息；如果年龄大于或等于65岁，程序会输出老年消息。

注意，else if 和 else 块是可选的，你可以根据实际需要添加任意数量的 else if 块，或者只使用 if 和 else 块。此外，else 块也是可选的，如果你不想处理所有条件都不满足的情况，可以省略它。

3. switch语句：用于根据表达式的值选择执行不同的代码块。

switch 语句在 Java 中用于基于不同的情况执行不同的代码块。它根据表达式的值匹配 case 标签，并执行与该标签关联的代码。如果没有 case 与表达式的值匹配，且存在 default 标签，则会执行 default 下的代码。

语法示例：

switch (variable) {  case value1:  // 执行代码块1  break;  case value2:  // 执行代码块2  break;  default:  // 默认执行的代码块  
}

代码示例：

public class SwitchStatementExample {  public static void main(String[] args) {  // 定义一个变量  int day = 3;  // 使用 switch 语句根据 day 的值执行不同的代码块  switch (day) {  case 1:  System.out.println("今天是星期一");  break;  case 2:  System.out.println("今天是星期二");  break;  case 3:  System.out.println("今天是星期三");  break;  case 4:  System.out.println("今天是星期四");  break;  case 5:  System.out.println("今天是星期五");  break;  case 6:  System.out.println("今天是星期六");  break;  case 7:  case 8:System.out.println("今天是星期天");break;  default:  System.out.println("无效的日期");  }  }  
}

在上面的示例中，我们定义了一个名为 day 的变量，并将其值设置为3（代表星期三）。然后，我们使用 switch 语句根据 day 的值来输出不同的消息。每个 case 标签对应一个可能的 day 值，并且与每个 case 标签关联的代码块在匹配时会被执行。break 语句用于确保程序在执行完一个 case 代码块后跳出 switch 语句，而不是继续执行下一个 case 代码块（这被称为“贯穿”，在没有 break 时会发生）。如果 day 的值不是1到7之间的任何一个数字，default 标签下的代码将被执行。

且为了演示特殊情况，这边多列了一个数字8，7跟8之间因为没有break，所以输入7和输入8，程序的结果是一样的，都是输出"今天是星期天"，所以需要注意：switch一般是需要跟break进行搭配使用的

三、循环结构

循环结构用于重复执行一段代码，直到满足特定的条件为止。Java中的循环结构主要有for循环、while循环和do…while循环，循环结构一定要有一个满足中断循环的条件，否则会成为死循环导致程序。

1. for循环：用于在指定次数内重复执行代码块。

只有当满足某个条件时才会执行代码块。

语法示例：指定次数->count

// int i = 0 相当于定义一个为i的局部变量，只在这个for循环中生效
// i<count 就是一个判断语句，只要i小于count就会一直执行代码块
// i++ 是每执行一次遍历，i就加1，只有这样子循环才会终结，否则就是一个死循环
for (int i = 0; i < count; i++) {  // 执行代码块  
}

代码示例：

public class ForLoopExample {  public static void main(String[] args) {  // 定义一个数组  int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};  // 使用for循环遍历数组并打印每个元素  for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {  System.out.println(numbers[i]);  }  }  
}

2.while循环：当满足某个条件时，重复执行代码块。

只有当满足某个条件时才会执行代码块，跟for循环一样

语法示例：指定条件->condition

while (condition) {  // 执行代码块  
}

代码示例：

public class WhileLoopExample {  public static void main(String[] args) {  // 初始化一个变量  int count = 0;  // 使用while循环，当count小于5时执行循环体  while (count < 5) {  System.out.println("Count is: " + count);  count++; // 增加计数器的值  }  }  
}

3.do…while循环：至少执行一次代码块，然后检查条件，如果条件为真，则继续执行。

至少会执行代码块一次。

语法示例：指定条件->condition

do {  // 执行代码块  
} while (condition);

代码示例：

public class DoWhileLoopExample {  public static void main(String[] args) {  // 初始化一个变量  int count = 5;  // 使用do...while循环，即使条件一开始就不满足，循环体也会执行至少一次  do {  System.out.println("Count is: " + count);  count--; // 减少计数器的值  } while (count > 0); // 检查条件，如果满足则继续循环  }  
}

4. 常用的两个循环解析（区别和使用场景）：

1. 使用场景：for循环更适用于循环次数已知的情况，比如遍历数组或固定次数的操作。而while循环则更适合于循环次数未知的情况，特别是在需要根据特定条件重复执行某段代码时。
2. 循环的结构：for循环具有固定的三个部分：初始化、循环条件和循环增量。它的表达式通常为for(单次表达式;条件表达式;末尾循环体){中间循环体;}。而while循环只有一个循环条件部分，其表达式为while(表达式){循环体}。
3. 执行条件的判断方式：for循环在执行末尾循环体后会再次进行条件判断，如果条件仍然成立，则继续重复循环，直到条件不成立时跳出循环。而while循环在满足条件时进入循环，当条件不满足时，执行完循环体内全部语句后再跳出循环。
4. 循环体的执行顺序：在for循环中，循环变量在循环体内部进行修改，并且在循环体结束后再次更新循环变量。而while循环的循环变量通常在循环体外部进行修改，因此循环体内必须手动更新循环变量。

四、跳转语句

跳转语句用于改变程序的正常执行流程，包括break语句、continue语句和return语句。

1. break语句：用于跳出循环或switch语句。

代码示例：

1. 跳出循环

public class BreakStatementExample {  public static void main(String[] args) {  for (int i = 0; i < 10; i++) {  if (i == 5) {  break; // 当i等于5时，跳出循环  }  System.out.println("i is: " + i);  }  System.out.println("Loop finished.");  }  
}

在这个例子中，当i等于5时，break语句会被执行，从而终止for循环。因此，只会打印出i从0到4的值。

2. 跳出switch语句的略

2. continue语句：用于跳过当前循环的剩余部分，进入下一次循环。

代码示例：

public class ContinueStatementExample {  public static void main(String[] args) {  for (int i = 0; i < 10; i++) {  if (i == 5) {  continue; // 当i等于5时，跳过本次循环的剩余部分  }  System.out.println("i is: " + i);  }  System.out.println("Loop finished.");  }  
}

在这个例子中，当i等于5时，continue语句会被执行。因此，i等于5的情况不会被打印出来，而是直接开始下一次循环迭代。

3. return语句：用于从方法中返回一个值，并结束方法的执行。

return可以无返回值，也可以返回基本数据类型或者对象

代码示例：

public class ReturnExample {  public static void main(String[] args) {  printHello();int result = add(5, 3);  System.out.println("The sum is: " + result);  }  // 返回基本数据类型public static int add(int a, int b) {  int sum = a + b;  return sum; // 返回两个整数的和  }  // 无返回值public static void printHello() {  System.out.println("Hello, World!");  return; // 在void方法中，return语句是可选的，通常用于提前退出方法  } 
}

4. 注意

break和continue只能用在循环或switch语句中。如果尝试在其他上下文中使用它们，编译器会报错。此外，break和continue语句的使用应当谨慎，因为它们会改变代码的正常执行流程，可能导致代码难以理解和维护。