# 控制流 带目前为止，我们看到的程序都是自上而下顺序执行的。如果你想改变它的执行顺序，该怎样做呢？例如，你想让程序作出根据不同的情况采取不同的措施。例如，根据一天的时间不同，打印`早上好`或`晚上好`。 你可能已经猜到了，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，我们就运行一个代码块(你为**if代码块**)，**否则**我们执行另一个代码块(称为**else代码块**)。**else子句**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: # 新块从这里开始 print('恭喜，你猜对了。') print('(但你没有获得任何奖品！)') # 新块在这里结束 elif guess < number: # 另一个块 print('不对，你猜的有点儿小') # 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: ```shell C:\> python if.py 请输入一个整数: 50 不对，你猜的有点儿大 完成 C:\> python if.py 请输入一个整数: 22 不对，你猜的有点儿小 完成 C:\> python 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，用户输入了一个猜测的数字，我们的程序检查它是否等于我们预先指定的数字。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()` 函数获取用户的输入。函数是可重用的代码块，我们在[下一章](function.md)中会了解关于它们的更多信息。 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。一旦我们输入一些内容并按下回车键，`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，并将其存储在变量`guess`中。实际上，`int` 是一个类，但现在你仅需要知道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哪个语句属于哪个代码块。这就是为什么缩进在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——我们告诉Python：下一行要开始一个代码块。 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缩进的数量。 `elif`和`else`语句也必须在逻辑行结束时有一个冒号，后跟相应的代码块(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`包含语句的代码块中下一个语句。在本例中，它是主代码块(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，并完成它。 尽管这是一个非常简单的程序，但是它麻雀虽小五脏俱全。Python的语法简单而且直接(对那些有C/C++背景的人是惊人的简单)。刚一开始的时候你可能还需要注意一下Python的语法要求，但经过一段时间的练习，你会感到非常舒服，有着“自然”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[字典](data_structures.md)去做更快) ## while语句 如果条件为真，`while`语句允许您多次执行一个代码块。`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。') # 这使while循环停止 running = False 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: ```shell C:>\ python 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，我们继续玩猜谜游戏。比上一个程序进步的一点在于，允许用户一直猜直到他猜对——每次猜测不需要向上一个程序那样重新运行。这演示了如何正确的使用`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`，然后继续执行相应的**while代码块**。在这个块执行完后，再检测条件。如果这时变量`running`为真，我们就再次执行while代码块；否则，我们执行可选的else代码块，然后执行下面的语句。 当`while`循环的条件变为`False`时执行`else代码块`，这也可能发生在第一次条件检测时。如果你使用`break`语句退出循环的话，那么`else`子句就不会被执行，否则当`while`循环的条件变为`False`时就会执行。 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循环可以有else子句。 ## `for`循环 `for..in`语句是另一个循环语句，它**迭代**一个序列中的每一个对象。在后面的章节，我们将会看到更多关于[序列](data_structures.md)的细节。现在你需要知道的是：序列是一个有序的对象的集合。 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： ``` $ python for.py 1 2 3 4 for循环结束 ``` **它是如何工作的：** 在这个程序里，我们打印了一个数字的**序列**。我们使用内置的`range`函数生成了这个数字序列。 我们给`range`函数提供了两个数字作为参数，`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` 步长值为1。如果我们为`range`函数提供第三个参数，那么这个参数就是新的步长值。例如`range(1,5,2)`得到`[1, 3]`。请记住，数字的范围小于第二个参数，即它**不**包括第二个数字。 注意，在for循环中`range()`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())`。例如, `list(range(5))` 会输出 `[0, 1, 2, 3, 4]`。list(列表)将在[数据结构](data_structures.md)中做更加详细的解释。 `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，然后为使用这个`i`值执行该代码块。在本例中，我们只是简单的打印它的值。 记住，`else`子句是可选的。如果有`else`子句，当for循环结束时它会执行一次，除非遇到`break`语句。 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，我们可以使用任意对象的任意序列！在后面的章节，我们将详细讨论这个问题。 > **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。Java程序员会注意到，这也类似于在Java 1.5中的`for (int i : IntArray)`。 > 在C/C++中，如果你想写`for (int i = 0; i < 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，不易出错且让人印象深刻。 ## break语句 `break`语句用来**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`或序列还没有被完全遍历。 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： ``` $ python 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 11 输入一些东西 : quit 完成 ``` **它是如何工作的：** 在这个程序中，我们通过循环不断地获取用户的输入，并打印输入字符串的长度。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**循环停止程序，到达程序的结束位置。 获得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** 在这里输入一个我写的迷你诗： ``` 编程自有颜如玉 每当工作完成时 如你也想颜如玉: 使用Python! ``` ## continue语句 `continue`语句是用来告诉Python跳过当前循环代码块中其余的语句，**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: ``` $ python 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，我们跳过代码块中的其余语句。否则，在循环中的其余语句将被执行--这里可以进行其他的处理。 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。由于这些都是Python最常用的部分，你需要尽快和他们混得熟一点。 接下来，我们将学习如何创建和使用函数。