流程控制工具

三大流程

编程语言中有三大流程，分别是：

• 顺序流程：代码的执行顺序从上到下，从左往右
• 分支流程：(又称选择流程)根据不同的情况执行不同的代码
• 循环流程：程序重复的执行某段代码

当需要设计分支流程与循环流程时，就需要用到流程控制工具了。

分支流程控制工具

if 语句

if 语句用于有条件的执行，语法如下：

if_stmt ::=  "if" assignment_expression ":" suite
             ("elif" assignment_expression ":" suite)*
             ["else" ":" suite]

if 语句对表达式( assignment_expression )逐个求值直到找到一个结果为 True 的表达式，并执行与之对应的子句体( suite )，且 if 语句的其他部分不会被执行或求值。如果所有表达式均为 False，则如果 else 子句体如果存在就会被执行。

实现(implementation)格式如下：

if expression_1:
    statement_block_1
elif expression_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

注意：

1. 每个条件后面要使用冒号 :，表示接下来是满足条件后要执行的语句块。
2. 使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。
3. 可以没有 elif 和 else。可以有任意多个 elif。

match 语句 - 3.10

match 语句在3.10版本增加，笔者不是很建议用，因为很多地方可能还没升级到 3.10

语法如下：

match_stmt   ::=  'match' subject_expr ":" NEWLINE INDENT case_block+ DEDENT
subject_expr ::=  star_named_expression "," star_named_expressions?
                  | named_expression
case_block   ::=  'case' patterns [guard] ":" block

match 后的对象会依次与 case 后的内容进行匹配，如果匹配成功，则执行匹配到的表达式，否则直接跳过，_ 可以匹配一切。

实现格式如下：

match subject:
    case <pattern_1>:
        <action_1>
    case <pattern_2> if <expression_1>:
        # 需匹配<pattern_2>且<expression_1>为真才会执行
        <action_2>
    case <pattern_3> | <pattern_4>:
        # 可设置多个匹配条件，用 ｜ 隔开
        <action_3>
    case _: # 一定匹配成功，类似 default
        <action_wildcard>

match语句没有waterfall效应，即完成一个action_x后直接结束语句。

循环流程控制工具

在 console 中可以用 ctrl + C 或 ctrl + z 来中断死循环。

while 语句

while 语句在表达式保持为真的情况下重复地执行，语法如下：

while_stmt ::=  "while" assignment_expression ":" suite
                ["else" ":" suite]

while 语句反复的对表达式( assignment_expression )求值，如果其结果为 True 则执行第一个 suite，反之如果 else 子句体存在则实行 else 子句体并终止循环。

注意：

• 第一个 suite 中的 break 语句在执行时将终止循环且不执行 else 子句体。
• 第一个 suite 中的 continue 语句在执行时将跳过 suite 剩余部分并返回检验表达式。

实现语法如下：

while expr:
    statement(s)
else:
    additional_statement(s)

for语句

for 语句用于对序列（例如字符串、元组或列表）或其他可迭代对象中的元素进行迭代，
语法如下：

for_stmt ::=  "for" target_list "in" starred_list ":" suite
              ["else" ":" suite]

starred_list 表达式会被求值一次，返回一个可迭代对象，否则报错。

然后为该对象创建一个迭代器，依次将迭代器返回的数据给目标列表( target_list )，并执行suite。

迭代器耗尽后，如果存在 else 子句中的代码块，则执行并终结循环。

注意：

• 第一个子句体中的 break 语句在执行时将终止循环且不执行 else 子句体。
• 第一个子句体中的 continue 语句在执行时将跳过子句体中的剩余部分并转往下一项继续执行，或者在没有下一项时转往 else 子句执行。

实现语法如下：

for i in iterable:
    expr1
else:
    expr2

实现实例：

for i in range(10):
    print(i)
else:
    print("Loop finished")

target_list 在循环结束后依然存在，但如果 starred_list 为空，则target_list 不会被赋值，即不存在。

参考资料：

Python 文档：复合语句

Python 文档：更多控制流工具 - if 语句

Python 文档：更多控制流工具 - match 语句

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