1.6 Java程序流控制语句

Java程序流控制语句是用来控制程序走向的，程序流控制语句是在Java程序中通过该语句执行一段程序流，程序流可以是由单一语句（例如表达式等）或是由复合语句组成的，每条完整语句的结束是以分号为标志的。

Java程序流控制主要分为两部分，分支（选择）和循环控制语句。语句使用的关键字有：分支结构控制关键字（if-else、switch-case），循环结构控制关键字（for、while、do-while），以及控制分支和循环程序流执行方向的辅助关键字（break、return、continue）等。

1.6.1 分支结构语句

分支结构程序设计提供了一种控制机制，使得程序的执行可以跳过一些语句不执行，而转去执行另一些语句。“分支”由条件控制，“条件”由逻辑或关系表达式组成，逻辑或关系表达式运算的结果true和false决定程序执行的方向。

1. if-else分支结构

if-else语句使用的语法格式为

if-else语句的功能是根据判定条件真假执行两种操作中的一种。逻辑表达式boolean-expression是任意一个返回布尔型数据的表达式，如果逻辑表达式值为true，则程序执行statements1语句，否则执行statements2语句。语句statements1，statements2可为单一语句，也可为复合语句，复合语句需要用“{}”括起来，“{}”外面不加分号。else子句是可选语句，else子句不能单独作为语句使用，需要与if配对使用，else总是与离它最近的if配对，可以通过使用“{}”改变if-else的配对关系。

使用if-else语句的原则是：尽可能在if的逻辑表达式内使其出现“为真”的概率大，可以人为判断事件发生的概率，这样做是避免执行else以及else内嵌套的if-else语句，提高程序执行效率。另外，在if逻辑表达式内应尽可能避免使用否定表达式。

【示例1-23】 比较两个数大小，并显示输出数据大的数。

2. switch-case分支结构

switch-case（多分支或开关）语句使用的语法格式为：

switch-case语句的功能是根据表达式expression的值迅速执行程序的不同部分，switch语句的作用域是该语句后的大括号{}，在大括号中的语句都与switch有关，它们属于switch语句。switch语句根据表达式expression的值确定执行多个操作中的一个，表达式expression的值可以是任意一个基本数据类型的数值，switch语句把表达式运算的数值与每一个case子句中的数值相比较。如果匹配成功，即表达式所得结果等于case子句中的数值，则执行该case子句后面的语句序列。

case子句中的数值expression_ValueN是一个常量，而且所有case子句中的常量数值都是不相同的；default子句是任选项，当表达式的数值与任何一个case子句中的数值都不匹配时，程序执行default后面的语句，如果表达式的数值与任何一个case子句中的数值都不匹配并且没有default子句，程序不进行任何操作，而是直接跳出switch语句的作用域。case子句只起到一个标号作用，用来查找匹配的入口点，从此处开始执行程序，对后面的case子句不再进行匹配，而是直接执行case后的语句序列，因此应在每个case分支后用break语句终止后面case分支语句的执行。在一些特殊情况下，多个不同的case数值要执行一组相同的操作，这时可以不用break语句。case分支中包括多个执行语句时，可以不用大括号{}括起来。

break语句用来在执行完一个case分支后，使程序跳出switch语句的作用域，即终止switch语句执行。

【示例1-24】 根据整数变量i的内容决定执行哪段程序段。

上述程序中整数变量i内容为0时，与case 0：语句的常量0相匹配，因此执行System. out.println（"i is zero."）语句，每条case语句后的break语句的功能是跳出switch语句的作用域。

另外，switch语句的功能可以用简单的if-else来实现，但在某些情况下，使用switch语句更为简练，可读性强，而且提高了程序执行的效率。

1.6.2 循环结构语句

Java语言提供的循环语句有for、while和do-while语句，循环语句的作用是反复执行一段代码，直到满足终止循环的条件为止。一个循环一般应包括4部分内容：初始化部分（initialization），用来设置循环的一些初始条件，例如计数器初始值设置为0等；循环体部分（body），反复循环执行的一段代码，可以是单一语句，也可以是复合语句；迭代部分（iteration），在当前循环结束、下一次循环开始时执行的语句，该语句常用来使计数器完成加1或减1的操作等；终止部分（boolean_termination），通常是一个布尔表达式，每次循环时要对该表达式求值，以验证是否满足循环终止条件。

1. For循环结构

for语句使用的语法格式为：

for语句的功能是执行循环体语句N次，N由表达式initialization（初始值）和boolean_ termination（终止条件）和iteration（迭代部分）的数值决定。for语句通常用在循环次数确定的情况下，也可根据循环结束条件执行循环次数不确定的情况。

for语句的执行过程为：首先执行初始化操作，然后判断终止条件是否满足，如果满足循环条件，则执行循环体中语句，最后执行迭代部分；每完成一次循环，重新判断终止条件，如果满足终止条件，则退出for循环语句。

for语句的作用域是该语句后的“{}”，在大括号中的语句都是循环体语句，如果for语句后没有“{}”，for语句的循环体最多只能有一条语句，在for语句初始化部分中可以声明变量，但该变量的作用域（操作该变量）只是在整个for语句确定的作用域中。

【示例1-25】 使用标准for语句的应用程序。

在上例中，初始化部分为声明一个变量i，并为i赋予初始值0，含义是该循环从i等于0开始，循环的终止条件是i小于等于10，它是一个逻辑表达式，其值为true时执行循环体内的语句，否则退出循环，迭代部分的表达式为变量i加1，每循环一次，该部分被执行一次，for语句的循环体内容为System.out.println（"i="+i）。

另外，在for语句中，初始化、终止及迭代部分都可为空语句，但分号不能省略，三者均为空时，相当于一个无限循环。下面是无限循环for语句代码：

for循环语句是可以嵌套使用的。

【示例1-26】 嵌套使用的for语句的Java程序。

for语句的初始化部分和迭代部分可以使用逗号语句，逗号的作用是分隔在初始化和迭代部分的表达式语句。有时一个循环可能需要多个变量控制，即循环的终止条件是由多个变量的逻辑表达式组成的，其多个变量的初始化和迭代处理通过逗号就可以编写在一个for语句中。

【示例1-27】 多重循环的Java应用程序。

上述程序是通过两个变量控制for循环的，当i小于j时循环，其输出结果为：

2. while循环结构

while语句使用的语法格式为：

while语句的功能是执行循环体语句N次，N由逻辑表达式boolean_termination（终止条件）的数值决定。

while语句的执行过程为：首先计算终止条件，当终止条件为true时，执行循环体中的语句，否则退出while循环语句。while语句的作用域是该语句后的大括号{}，在大括号中的语句都是循环体语句。当最初终止条件为false时，while循环体中的语句将不被执行。

while语句的初始化部分和迭代部分是任选项，初始化部分在while语句作用域外，迭代部分在while循环体内。

【示例1-28】 使用标准while语句的Java应用程序。

另外，在while语句也可以实现无限循环。下面是无限循环while语句代码：

3. do-while循环结构

do-while语句使用的语法格式为：

do-while语句的功能是执行循环体语句N次，N由逻辑表达式boolean_termination（终止条件）的数值决定。

do-while语句的执行过程为：首先执行循环体内的语句，然后计算终止条件，当条件为true时，继续执行循环体中的语句，否则退出do-while循环语句。do-while语句的作用域是do语句后的大括号{}，在大括号中的语句都是循环体语句，do-while循环体中的语句至少被执行一次。

do-while语句的初始化部分和迭代部分是任选项，初始化部分在do-while语句作用域外，迭代部分在do-while循环体内。当终止条件为true永不改变时，do-while为无限循环语句。

【示例1-29】 使用标准do-while语句的Java应用程序。

1.6.3 辅助流控制语句

Java语言提供了一些辅助控制分支和循环程序流执行方向的语句，例如，break、continue、return等语句，break语句可以从switch-case分支结构中跳出，以及从循环体中跳出；continue语句可以跳过（不执行）循环体中的一些语句，或者退出循环体；return语句是方法体的返回语句，主要应用于方法体中，但也可以辅助控制分支或循环程序流的执行，即可以中断分支或循环体。

1. break语句

break语句使用的语法格式为：

break语句的功能是停止执行一些语句而转向执行另一些语句，break语句主要用于跳出switch语句或循环语句的作用域，即不再执行switch语句或循环体中的语句，break关键字后可跟标号，由于循环体可以嵌套，即实现多重循环，因此，标号用于指示跳出哪个循环体，如果跳出当前循环体则不需要标号。

在switch语句中，break语句用来终止switch语句的执行，即不再执行switch语句作用域内的任何语句，使程序从switch语句后的第一条语句开始执行。

在循环语句中，break语句用来跳出当前或多重循环体，即不再执行循环体内的语句。

【示例1-30】 使用break语句跳出当前循环体的Java程序。

【示例1-31】 使用带标号的break语句跳出嵌套循环体的Java程序。

2. continue语句

continue（继续）语句使用的语法格式为：

continue语句是使用在循环语句中的，其功能是结束本次循环，跳过循环体中一些未执行的语句，接着进行终止条件的判断，以决定是否继续循环，或者跳到Lable标号处继续执行一些语句。对于for语句，在进行终止条件判断之前，还要先执行迭代语句，用continue Lable语句可以跳转到“{}”指明的外层循环中，Lable是一个程序语句的标号。

【示例1-32】 使用continue语句的Java应用程序。

3. return语句

return（返回语句）语句使用的语法格式为：

return语句的功能是从当前方法中退出，返回到调用该方法的语句处，继续程序的执行，表达式expression是return语句指示的返回值，当方法声明使用void返回类型，即为空（没有返回值）时，return语句没有返回值，即不返回任何值，void类型的方法也可以省略return语句。当调用方法需要返回值时，表达式expression的数值返回给调用该方法的语句。返回值的数据类型需要与方法声明中的返回值类型一致，也可以使用强制类型转换使类型一致。

return语句通常用在一个方法体的最后，以退出该方法并返回一个值。在Java程序中，单独的return语句用在一个方法体的中间时，会产生编译警告错误，因为这时可能会有一些语句执行不到，但是可以通过把return语句嵌入某些语句（例如if-else）中使程序在未执行完方法中的所有语句时退出方法。

【示例1-33】 return作为方法返回语句的Java应用程序。

【示例1-34】 return作为中断循环体语句的Java应用程序。

1.6.4 流控制语句应用示例

下面给出几个流控制语句的应用示例。

【示例1-35】 do、for、if语句混合使用的Java应用程序。

【示例1-36】 计算1/1+1/2+1/3+…+1/100值的Java应用程序。

【示例1-37】 计算n！（整数阶乘）值的Java应用程序。

【示例1-38】 判断某年是否为闰年的Java应用程序。