Python的流程控制语句

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概述
if语句
if...else语句
嵌套if语句
if...elif...else语句
单行if结构

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    本篇文章是根据英文教程《Python Tutorial》来写的学习笔记。该英文教程的下载地址如下：

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    这是学习笔记，不是翻译，因此，有些内容，作者会略过。以下记录主要是根据英文教程的第六章来写的。(文章中的部分链接，可能需要通过代理访问!)

概述：

    其实在之前的章节中，已经多次提到过流程控制结构，例如，下面的例子：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 3
>>> b = 1
>>> if a > b:
...  print 'a > b'
... 
a > b
>>> quit()
[email protected]:~$

    上面代码中，先将变量a设置为3，变量b设置为1，通过if关键字来判断a的值是否大于b，如果a大于b，则执行if下面的print语句，从而打印出'a > b'的字符串信息，如果a小于或等于b，则不会去执行if后面的print语句。

    因此，流程控制其实就是通过if之类的关键字，来对某些条件进行判断，并根据判断的结果做出不同的行为，从而让程序具备了基本的"应变能力"，当你的程序对所有可能的情况都写了相应的代码的时候，那么你的程序就会变得少BUG，以及更加智能化，当然运行起来也会相对变慢，因为它要对所有情况都进行判断，每次判断都会产生一定的开销。

    下面我们就来看下if语句的具体语法。(下面内容中提到的"对象"的概念，在上一篇文章的比较运算符部分已经介绍过了，这里就不多说了)

if语句：

    最基本的if语法，如下所示：

if expression:
    statement(s)

if后面的expression可以是任意类型的表达式，可以是3 * 1这类的计算表达式，也可以是3 > 1这类的比较表达式，只要表达式返回一个具有特定值的对象，供if作判断即可。当表达式返回的对象是True、非零的数字、非空的字符串、或者非空的集合(如列表等)时，那么就会执行statement(s)部分的代码块。如下所示：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if True: 
...  print True
... 
True
>>> if 3 > 1:
...  print 3 > 1
... 
True
>>> if 123:
...  print '123'
... 
123
>>> if 'hello world':
...  print 'hello'
... 
hello
>>> if [1, 2, 3] :
...  print '[1, 2, 3]'
... 
[1, 2, 3]
>>> quit()
[email protected]:~$

当表达式返回的对象是False、零、空字符串、空集合、或者None时，则statement(s)部分的代码块就不会执行。如下所示：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if False:
...  print False
... 
>>> if 3 < 1:
...  print False
... 
>>> if 0:
...  print '0'
... 
>>> if '':
...  print 'null string'
... 
>>> if []:
...  print 'null list'
... 
>>> if None:
...  print 'None'
... 
>>> type(None)
<type 'NoneType'>
>>> quit()
[email protected]:~$

可以看到，上面输出中，if后面的代码块都没被执行，这和预期的是一致的，另外，None是Python中NoneType类型的对象，它与True，False一样只是一个对象，if之类的关键字可以根据这些对象作出不同的判断，以执行不同的代码。

从上面的例子中，可以看到，if与用于判断的表达式之间需要有空格分开，这是因为，如果if和表达式连在一起的话，就容易产生语法错误，如下所示：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if3 > 1:
  File "<stdin>", line 1
    if3 > 1:
           ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> quit()
[email protected]:~$

可以看到，if与3 > 1的表达式连在一起就产生了语法错误，因为，if3变为了一个普通的标识符，而不再是if关键字了。如果不想在if与表达式之间使用空格的话，表达式与if关键字之间需要有括号、引号之类的分隔符，也就是让if不会受到表达式中的字符的干扰而变为另一个标识符即可，如下所示：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if[1,2,3]:
...  print '[1,2,3]'
...      
[1,2,3]
>>> if(3 > 1):
...  print '3 > 1'
... 
3 > 1
>>> if'hello':
...  print 'hello'
... 
hello
>>> quit()
[email protected]:~$

还有一点需要注意的是，if语句的最后需要以冒号结束，如果没有冒号也会产生语法错误(因为冒号容易被忽视，因此，这种错误经常会发生)：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if(3 > 1)
  File "<stdin>", line 1
    if(3 > 1)
            ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> quit()
[email protected]:~$

上面在if语句的最后缺少了冒号，就抛出了语法错误。

if...else语句：

如果我们想让if在表达式返回True时，执行一个代码块，而表达式返回False时，执行另一个代码块的话，就需要用到if...else语句了，例如，下面的例子：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if True:
...  print True
... else:
...  print False
... 
True
>>> if False:
...  print True
... else:
...  print False
... 
False
>>> quit()
[email protected]:~$

    上面输出显示，当if接收到True对象时，就会执行if下面的代码块。当if接收到False对象时，则会转去执行else下面的代码块。

    同样的，当if后面的表达式返回的对象是非零的数字、非空的字符串、或非空的集合时，都可以当作是True。当表达式返回的对象是零、空字符串、空集合、或None时，都可以当作是False。

    else与if一样，必须以冒号结束。此外，在之前的例子中，if...else下面的代码块部分都只演示了一条语句，其实代码块可以由多条语句组成：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if 3 > 1:
...  print '3 > 1 is '
...  print True
... else:
...  print '3 > 1 is '
...  print False
... 
3 > 1 is 
True
>>> quit()
[email protected]:~$

只要确保，同一个代码块里的多条语句具有相同的缩进即可。

if...elif...else语句：

当我们想对多个表达式进行判断，并针对这些表达式返回的结果，执行不同的代码块时，就可以使用if...elif...else语句，例如，下面的例子：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 60 
>>> if a >= 90:
...  print 'you are great, your score is '   
...  print a
... elif a >= 80:
...  print 'you are good, your score is '
...  print a
... elif a >= 70:
...  print 'you are normal, your score is '
...  print a
... elif a >= 60:
...  print 'pass, your score is '
...  print a
... else:
...  print 'sorry, not pass, your score is '
...  print a
... 
pass, your score is 
60
>>> quit()
[email protected]:~$

    在上面的交互式输入界面中，先将变量a的值设为了60，然后先通过if a >= 90来判断a是否大于或等于90，如果是则打印出'you are great...'的信息，如果a小于90，则由elif a >= 80来判断a是否大于或等于80，如果符合条件，就打印出'you are good...'的信息，如果a小于80，则再进入下一个elif，由elif a >= 70来判断其是否大于或等于70，以此类推，当之前的if和elif都判断为False时，最后才会执行else后面的代码块。

    由于a为60，因此，就会在第三个elif语句上判断通过，从而打印出'pass, your score is...'的信息。

    因此，if...elif...else语句的作用就是，依次对 if 和 elif 的条件表达式进行判断，当某个表达式判断通过时，就执行其后的代码块，当所有的表达式都判断不通过时，才执行else后面的代码块。

    另外，if...elif...else语句中的elif和else都是可选的，当没有elif时，它就变为之前提到的if...else结构了。当既没有elif，又没有else时，它就变为之前提到的单一的if语句了。当没有else时，它就会变为if...elif语句：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 60
>>> if a >= 90:
...  print 'you are great, your score is '
...  print a
... elif a >= 80:
...  print 'you are good, your score is '
...  print a
... elif a >= 70:
...  print 'you are normal, your score is '
...  print a
... 
>>> quit()
[email protected]:~$

    当没有else关键字时，如果if与elif对应的表达式都判断失败时，程序就会跳过这段if...elif结构，而去执行其后的代码(如果其后还有可供执行的代码的话)，因此，上面例子在执行时，就不会打印出任何信息，因为变量a的值不符合if...elif里的任何一个表达式，也就跳过了所有的print语句。

    需要注意的是：else部分必须放在if...elif...else结构的最后，且该结构中最多只能有一个else。此外，elif部分也必须以冒号结束，且elif必须位于if之后。

    Python并不提供单独的switch...case结构，要实现该功能，只能通过if...elif...else结构来模拟。例如，在C语言中，我们可以使用如下所示的代码：

int val = 200;
switch(val)
{
case 100:
  printf("the val is 100 \n");
  break;
case 200:
  printf("the val is 200 \n");
  break;
case 300:
  printf("the val is 300 \n");
  break;
case 400:
  printf("the val is 400 \n");
  break;
default:
  printf("invalid val \n");
  break;
}

要在Python中实现上述C代码的功能的话，只有通过if...elif...else的结构来实现，如下所示：

val = 200
if val == 100:
 print 'the val is 100'
elif val == 200:
 print 'the val is 200'
elif val == 300:
 print 'the val is 300'
elif val == 400:
 print 'the val is 400'
else:
 print 'invalid val'

在某些简单的代码中，也可以用dict词典来实现switch...case结构，如下所示：

[email protected]:~/Pytest/ch6$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> val = 'b'
>>> {'a' : 1,
...  'b' : 2,
...  'c' : 3,
...  'd' : 4
... }[val]
2
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch6$

不过，在词典中无法直接使用print之类的语句，在 http://stackoverflow.com/questions/60208/replacements-for-switch-statement-in-python 链接中，有更多的使用词典及其他方式来实现switch...case结构的例子。

嵌套if语句：

和其他语言一样，python的if语句是可以嵌套使用的，其嵌套语法类似如下所示：

if expression1:
	statement(s)
	if expression2:
		statement(s)
	elif expression3:
		statement(s)
	else:
		statement(s)
elif expression4:
	statement(s)
else:
	statement(s)

上面在if代码块里又嵌套了一层if...elif...else结构，这样，当expression1表达式判断通过后，还可以继续对expression2及expression3表达式进行判断，从而可以对多个表达式进行综合判断，这样就使得程序的流程控制变得更加灵活。

当然也可以在elif或者else结构中嵌套if...elif...else结构，还可以进行更多层次的嵌套，类似如下语法：

if expression1:
	statement(s)
	if expression2:
		if expression3:
			statement(s)
		elif expression4:
			statement(s)
		else:
			statement(s)
		statement(s)
	elif expression5:
		statement(s)
	else:
		statement(s)
elif expression6:
	statement(s)
	if expression7:
		statement(s)
	elif expression8:
		statement(s)
	else:
		statement(s)
else:
	statement(s)

只要注意，在嵌套时，同一代码块里的各语句，必须具有相同的缩进即可。

下面是一个完整的嵌套if语句的例子：

var = 100
if var > 90:
	print "Expression value is great than 90"
	if var == 95:
		print "Which is 95"
	elif var == 96:
		print "Which is 96"
	elif var == 100:
		print "Which is 100"
elif var > 60:
	print "Expression value is great than 60 and less than or equal 90"
else:
	print "invalid value"

print "Good bye!"

我们将上述代码保存到test.py文件中，运行结果如下：

[email protected]:~/Pytest/ch6$ python test.py
Expression value is great than 90
Which is 100
Good bye!
[email protected]:~/Pytest/ch6$

单行if结构：

如果if代码块中只包含单条语句时，可以将该语句和if结构写在一行中：

[email protected]:~/Pytest/ch6$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if(3 > 1): print (3 > 1)    
... 
True
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch6$

上面if后面的代码块里只有一个print语句，那么我们可以将其和if结构写在一行，当然，其实多条语句也可以写在一行，只不过，各语句之间要通过分号来隔开：

[email protected]:~/Pytest/ch6$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if(3 > 1): print (3 > 1); print 'hello'; print 'world!'
... 
True
hello
world!
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch6$

上面的写法同样适用于elif结构：

[email protected]:~/Pytest/ch6$ python
Python 2.7.8 (default, Dec 10 2014, 22:05:07) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> if(3<1): print (3<1)  
... elif(3>1): print (3>1); print 'welcome to python'
... 
True
welcome to python
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch6$

    以上就是流程控制相关的内容。

    OK，休息，休息一下 o(∩_∩)o~~

    良好的健康状况和高度的身体训练，是有效的脑力劳动的重要条件。

----（前苏联）杰普莉茨卡娅

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zenglong 2014-12-25 04:26:41