08-control-flow.pd

# 控制流

在程序中，到现在为止，我们看到，一直有一系列的语句被Python以由上而下的顺序如实地执行。如果你想改变它的流程，它会如何工作呢？例如，你想让程序作出一些决定，而且不同的情况做不同的事情，例如，根据一天的时间不同，打印“早上好”或“晚上好”？

正如你可能已经猜到的，这要通过使用控制流语句。在Python中有三个控制流语句-- `if`, `for` 和 `while`。

## if 语句

`if` 语句是用来检查一个条件:*如果*条件为真,我们运行一个语句块(你为*if块*)，*(否则)else*，我们执行另一个语句块(称为*else块*)。*else*子语句是可选的。

例如 (保存为 `if.py`):

~~~python
number = 23
guess = int(input(`请输入一个整数: `))

if guess == number:
    print(`恭喜，你猜对了。`) # 新块从这里开始
    print(`(但你没有获得任何奖品！)`) # 新块在这里结束
elif guess < number:
    print(`不对，你猜的有点儿小`) # 另一个块
    # 在一个块中你可以做你想做的任何事...
else:
    print(`不对，你猜的有点大`)
    # 你猜的数比number大时才能到这里

print(`完成`)
# if语句执行完后，最后的语句总是被执行
~~~

输出:

~~~
$ python3 if.py
请输入一个整数: 50
不对，你猜的有点儿大
完成

$ python3 if.py
请输入一个整数: 22
不对，你猜的有点儿小
完成

$ python3 if.py
请输入一个整数: 23
恭喜，你猜对了。
 (但你没有获得任何奖品！)
完成
~~~

它是如何工作的:

在这个程序中，我们获取来自用户的猜测，并检查这个数是否是我们设定的数。我们给变量`number`设置我们想要的任何整数，比如 `23`。然后，我们使用`input()` 函数获取用户的猜的数。函数是可重用的程序块。我们在[下一章](#函数)中会阅读关于它们的更多东西。

我们给内置的`input` 函数提供一个字符串，该函数将其打印到屏幕上并等待用户输入。一旦我们输入一些东西并按下`enter`键，`input()`函数把我们的输入作为一个字符串返回。然后，我们使用`int`将这个字符串转换为整数，然后将其存储在变量`guess`中。实际上，`int` 是一个类，但现在所有你需要知道的是，您可以使用它来将一个字符串转变为一个整数(假设文本中的字符串包含一个有效的整数)。

接下来,我们比较用户猜的数和我们选择的数，如果他们相等，我们打印一条成功的消息。注意，我们使用缩进级别告诉Python语句属于哪个块。这就是为什么缩进P在ython中是如此重要。我希望你坚持"一致的缩进"的规则，好吗?

注意，`if`语句在最后有一个冒号——我们指示Python一个语句块将跟随其后。

然后,我们检查猜的数是否小于这个数字，如果是，我们通知用户，他们猜的数必须比那个数稍高。我们这里使用的是“elif”子句，实际上将两个相关的 `if else-if else`语句组合为一个语句`if-elif-else`，这使程序更简单且减少所需要的缩进。

`elif`和`else`语句也必须在逻辑行结束时有一个冒号，后跟相应的语句块(当然要通过适当的缩进)

你可以在`if`语句的if块中有另一个`if`语句——这称为if语句嵌套。

记住，`elif` 和`else`部分是可选的。一个最小的有效的`if`语句是：
~~~python
if True:
    print(`是的，它为真`)
~~~

在Python执行完成完整的`if`语句以及相关的`elif`和`else`子句，它移动到`if`包含语句的块中下一个语句块。在本例中，它是主要的块(程序开始执行的地方)，接下来的语句是 `print(`完成`)`。在这之后，Python将看到程序的结尾，并简单的完成。

尽管这是一个非常简单的程序，但你应该注意，我已经指出很多东西。所有这些都是相当的直截了当(对那些有c/c++背景的人是惊人的简单)。最初，你需要意识到所有这些事情，但经过一些练习，对它们你将感到舒服，`自然`将是你所有的感觉。

C/C++程序员需要注意

:   在Python中没有`switch`语句。您可以使用一个`if..elif..else`语句做同样的事(和在某些情况下,使用[词典](#词典)去做更快速)

## while语句

只要条件为真，`while`语句允许您多次执行一个语句块。`while`语句是被称为**循环语句**的一种。`while`语句可以有一个可选的`else`子句。

例如 (保存为`while.py`):

~~~python
number = 23
running = True

while running:
    guess = int(input(`输入一个整数 : `))

    if guess == number:
        print(`恭喜，你猜对了。`)
        running = False # 这使while循环停止
    elif guess < number:
        print(`不对，你猜的有点儿小。`)
    else:
        print(`不对，你猜的有点儿大。`)
else:
    print(`while循环结束。`)
    # 在这做你想做的任何事

print(`完成`)
~~~

输出:

~~~
$ python3 while.py
输入一个整数 : 50
不对，你猜的有点儿大。
输入一个整数 : 22
不对，你猜的的点儿小。
输入一个整数 : 23
恭喜，你猜对了。
while循环结束。
完成
~~~

它是如何工作的：

在这个程序中，我们还是玩猜谜游戏，但优点在于，允许用户一直猜直到他猜对——每次猜测不需要重复运行该程序，正如我们在前一节中所做的。这演示了如何恰当的使用`while`语句。

我们移动`input`和`if`语句到`while`循环中，在while循环前，设置变量`running`为`True`。首先，我们检测变量`running`是否为`True`，然后往下执行相应的*while块*。在这个块执行完后，再检测条件，在这里是变量`running`，为真，我们再次执行while块，否则，我们执行可选的else块，然后执行下面的语句。

当`while`循环的条件变为`False时`--这也可能发生在条件检测时的第一次，执行`else`块。如果在`while`循环中有`else`子句，它将一直执行，除非你使用`break`语句打破循环。

在这里`True`和`False`被称为布尔类型，你可以认为它们分别相当于值`1`和`0`。

C/C++程序员注意：

:   记住， `while`循环可以的`else`子句。

## for循环

`for..in`语句是另一个循环语句，它*迭代*一个对象的序列，例如经历序列中的第一项。在后面的章节，我们将会看到更多关于[序列](#序列)的细节。现在，你需要知道的是一个序列只是一个有序的项目的集合。

例如 (保存为 `for.py`):

~~~python
for i in range(1, 5):
    print(i)
else:
    print(`for循环结束`)
~~~

输出：

~~~
$ python3 for.py
1
2
3
4
for循环结束
~~~

它是如何工作的：

打印一个数字*序列*。我们使用内置的`range`函数生成这个数字序列。

我们在这里所做的是提供两个数字，`range`返回一个从第一个数字到第二个数字的一个数字序列。例如, `range(1,5)`给出序列`[1, 2, 3, 4]`。默认情况下，`range` 步距取为1。如果我们提供第三个数字，`range`那么它变成了步距。例如`range(1,5,2)`得到`[1,3]`。请记住，范围扩展*到*第二号码，即它**不**包括第二个数字。

注意,range()生成一个数字序列，当for循环请求下一个项目时，它一次只生成一个数字。如果你想立刻看到完整的数字序列,使用list(range())。list(列表)将在[[数据结构章](#数据结构)]中解释。

`for`循环然后遍历这个范围，`for i in range(1,5)`相当于 `for i in [1, 2, 3, 4]` 这就像把序列中的每一个数(或对象)分配给i,一次一个,然后为每个`i`值执行该语句块。在本例中，在语句块中我们只是打印它的值。

记住，`else`部分是可选的。当包括它时，除非遇到[break][#中断)语句，当`for`循环结束时，它执行一次。

记住,`for..in`循环可以作用于任何序列。在这里，我们对一个由内建的`range`函数生成的一个数字列表，但是一般来说，我们可以使用任何种类对象的任何类型的序列！在后面的章节，我们将详细探讨这个想法。

C/C++/Java/C#程序要注意

:   Python的`for`循环完全不同于C/c++的`for`循环。c#程序员会注意到,在Python中`for`循环类似于c中的`foreach`循环c#。Java程序员会注意到，同样类似于在Java 1.5中的to `for (int i : IntArray)`。

    在C/c++中，如果你想写`for (int i = 0; i &lt; 5; i++)`，那么在Python中你只要写 `for i in range(0,5)`。正如您可以看到的,在Python中`for`循环更简单，更富有表现力且不易出错。

## break语句

`break`语句是用来*跳出*一个循环语句，即停止执行一个循环语句，即使循环条件还没有成为`False`或序列的项目没有被完全遍历。

很重要的一点是，如果你*跳出*`for或`while`循环，任何相应的循环`else`块是**不**执行的。

例子 (保存为`break.py`):

~~~python
while True:
    s = input(`输入一些东西 : `)
    if s == `quit`:
        break
    print(`字符串的长度是`, len(s))
print(`完成`)
~~~

输出：

~~~
$ python3 break.py
输入一些东西: Programming is fun
字符串的长度是 18
输入一些东西: When the work is done
字符串的长度是 21
输入一些东西 : if you wanna make your work also fun:
字符串的长度是 37
输入一些东西 : use Python!
字符串的长度是 12
输入一些东西 : quit
完成
~~~

它是如何工作的：

在这个程序中，我们重复获取用户输入的东西并打印每次输入字符串的长度。我们提供一个特殊的条件--通过检查用户输入是否是 ``quit`来结束程序。我们通过*跳出k*循环停止程序，达到该程序的结束位置。

输入字符串的长度可以使用内建的`len`函数。

记住， `break`语句同样适用于`for`循环。

### Swaroop 的诗意的Python

我在这里输入的是一个我写的、名为*Swaroop 的诗意的Python*:的迷你诗：

~~~
当工作完成时
编程是有趣的
如果你想让你的工作也很有趣:
    使用Python!
~~~

## continue语句

`continue`语句是用来告诉Python跳过当前循环块中其余的语句，*继续*循环的下一次迭代。

例子 (保存为`continue.py`):

~~~python
while True:
    s = input(`输入一些东西: `)
    if s == `quit`:
        break
    if len(s) < 3:
        print(`太小`)
        continue
    print(`输入的东西有足够的长度`)
    # 在这做其它各种处理...
~~~

输出:

~~~
$ python3 continue.py
输入一些东西: a
太小
输入一些东西: 12
太小
输入一些东西: abc
输入的东西有足够的长度
输入一些东西: quit
~~~

它是如何工作的：

在这个程序中，我们接受来自用户的输入，但是只有在输入的字符串至少有3个字符时才处理。因此，我们使用内建的`len`函数来获得长度，如果长度小于3，通过使用`continue`句，我们跳过块中的其余语句。否则，在循环中的其余语句将被执行--在这做其它各种处理。

注意，`continue`语句同样适用于`for`循环。

## 小结

我们已经看到了如何使用三个控制流语句--`if`、`while`和`for`以及与它们相关的 `break`和`continue`语句。这些都是Python最常用的部分，因此，变得对他们感到舒适是至关重要的。

接下来，我们将学习如何创建和使用函数。