一、流程控制基本介紹

流程控制是每種編程語言控制邏輯走向和執(zhí)行次序的重要部分，流程控制可以說是一門語言的“經(jīng)脈”。

那么 Go 語言對(duì)分支與循環(huán)兩種控制結(jié)構(gòu)的支持是怎么樣的呢？針對(duì)程序的分支結(jié)構(gòu)，Go 提供了 if 和 switch-case 兩種語句形式；我們就先從 Go 語言分支結(jié)構(gòu)之一的 if 語句開始講起。

二、if 語句

2.1 if 語句介紹

if 語句是 Go 語言中提供的一種分支控制結(jié)構(gòu)，它也是 Go 中最常用、最簡(jiǎn)單的分支控制結(jié)構(gòu)。它會(huì)根據(jù)布爾表達(dá)式的值，在兩個(gè)分支中選擇一個(gè)執(zhí)行。

2.2 單分支結(jié)構(gòu)的 if 語句形式

單分支結(jié)構(gòu)的if語句包含一個(gè)條件表達(dá)式和一個(gè)要執(zhí)行的代碼塊。如果條件表達(dá)式的值為true，則執(zhí)行代碼塊。如果條件表達(dá)式的值為false，則代碼塊將被跳過。以下是單分支結(jié)構(gòu)的if語句的一般形式：

if boolean_expression {
    // 新分支
}
// 原分支

這個(gè) if 語句中的代碼執(zhí)行流程就等價(jià)于下面這幅流程圖：

• boolean_expression是一個(gè)布爾表達(dá)式，通常返回true或false。
• 如果boolean_expression的值為true，則執(zhí)行// 當(dāng)條件為真時(shí)執(zhí)行的代碼部分的代碼塊。
• 如果boolean_expression的值為false，則代碼塊將被跳過，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)語句。

2.3 Go 的 if 語句的特點(diǎn)

2.3.1 分支代碼塊左大括號(hào)與if同行

if 語句的分支代碼塊的左大括號(hào)與 if 關(guān)鍵字在同一行上，這是 Go 代碼風(fēng)格的統(tǒng)一要求，gofmt 工具會(huì)幫助我們實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)；

2.3.2 條件表達(dá)式不需要括號(hào)

if 語句的布爾表達(dá)式整體不需要用括號(hào)包裹，這使得代碼更加簡(jiǎn)潔。而且，if 關(guān)鍵字后面的條件判斷表達(dá)式的求值結(jié)果必須是布爾類型，即要么是 true，要么是 false：

if runtime.GOOS == "darwin" {
    println("we are on MacOS")
}

如果判斷的條件比較多，我們可以用多個(gè)邏輯操作符連接起多個(gè)條件判斷表達(dá)式，比如這段代碼就是用了多個(gè)邏輯操作符 && 來連接多個(gè)布爾表達(dá)式：

if (runtime.GOOS == "darwin") && (runtime.GOARCH == "amd64") &&
        (runtime.Compiler != "gccgo") {
        println("we are using standard go compiler on Mac os for amd64")
    }

上面示例代碼中的每個(gè)布爾表達(dá)式都被小括號(hào)括上了，這是為了降低你在閱讀和理解這段代碼時(shí)，面對(duì)操作符優(yōu)先級(jí)的心智負(fù)擔(dān)。

三、操作符

3.1 邏輯操作符

邏輯操作符除了上面的 && 之外，Go 還提供了另外兩個(gè)邏輯操作符，如下表：

3.2 操作符的優(yōu)先級(jí)

一元操作符，比如上面的邏輯非操作符，具有最高優(yōu)先級(jí)，其他操作符的優(yōu)先級(jí)如下：

• 優(yōu)先級(jí)5的是乘、除、取模和位操作符
• 優(yōu)先級(jí)4的是加法和減法運(yùn)算符
• 優(yōu)先級(jí)3的是關(guān)系和相等運(yùn)算符
• 優(yōu)先級(jí)2的是邏輯與
• 優(yōu)先級(jí)最低的是邏輯或

操作符優(yōu)先級(jí)決定了操作數(shù)優(yōu)先參與哪個(gè)操作符的求值運(yùn)算，我們以下面代碼中 if 語句的布爾表達(dá)式為例：

func main() {
    a, b := false,true
    if a && b != true {
        println("(a && b) != true")
        return
    }
    println("a && (b != true) == false")
}

這段代碼會(huì)輸出得到的是 a && (b != true) == false。這是為什么呢？

這段代碼的關(guān)鍵就在于，if 后面的布爾表達(dá)式中的操作數(shù) b 是先參與 && 的求值運(yùn)算，還是先參與!= 的求值運(yùn)算。根據(jù)前面的操作符優(yōu)先級(jí)表，我們知道，!= 的優(yōu)先級(jí)要高于 &&，因此操作數(shù) b 先參與的是!= 的求值運(yùn)算，這樣 if 后的布爾表達(dá)式就等價(jià)于 a && (b != true) 。

針對(duì)以上問題，推薦在 if 布爾表達(dá)式中，使用帶有小括號(hào)的子布爾表達(dá)式來清晰地表達(dá)判斷條件。

這樣做不僅可以消除了自己記住操作符優(yōu)先級(jí)的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，當(dāng)其他人閱讀你的代碼時(shí)，也可以很清晰地看出布爾表達(dá)式要表達(dá)的邏輯關(guān)系，這能讓我們代碼的可讀性更好，更易于理解，不會(huì)因記錯(cuò)操作符優(yōu)先級(jí)順序而產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解。

三、if 多（N）分支結(jié)構(gòu)

3.1 if else(分支結(jié)構(gòu))

Go語言中if else(分支結(jié)構(gòu))條件判斷的格式如下：

if boolean_expression {
  // 分支1
} else {
  // 分支2
}

3.2 （N）分支結(jié)構(gòu)(if ... else if ... else)

if條件（N）分支結(jié)構(gòu)格式如下：

if boolean_expression1 {
  // 分支1
} else if boolean_expression2 {
  // 分支2

... ...

} else if boolean_expressionN {
  // 分支N
} else {
  // 分支N+1
}

我們以下面這個(gè)四分支的代碼為例，看看怎么拆解這個(gè)多分支結(jié)構(gòu)：

if boolean_expression1 {
    // 分支1
} else if boolean_expression2 {
    // 分支2
} else if boolean_expression3 {
    // 分支3
} else {
    // 分支4
}

以下是一個(gè)示例，演示如何使用if-else結(jié)構(gòu)來判斷一個(gè)分?jǐn)?shù)的等級(jí)：

package main
import "fmt"
func main() {
    score := 85
    if score >= 90 {
        fmt.Println("A")
    } else if score >= 80 {
        fmt.Println("B")
    } else if score >= 70 {
        fmt.Println("C")
    } else {
        fmt.Println("D")
    }
}

四、if 語句的自用變量

無論是單分支、二分支還是多分支結(jié)構(gòu)，我們都可以在 if 后的布爾表達(dá)式前，進(jìn)行一些變量的聲明，在 if 布爾表達(dá)式前聲明的變量，叫 if 語句的自用變量。顧名思義，這些變量只可以在 if 語句的代碼塊范圍內(nèi)使用，比如下面代碼中的變量 a、b 和 c：

func main() {
    if a, c := f(), h(); a > 0 {
        println(a)
    } else if b := f(); b > 0 {
        println(a, b)
    } else {
        println(a, b, c)
    }
}

我們可以看到自用變量聲明的位置是在每個(gè) if 語句的后面，布爾表達(dá)式的前面，而且，由于聲明本身是一個(gè)語句，所以我們需要把它和后面的布爾表達(dá)式通過分號(hào)分隔開。

在 if 語句中聲明自用變量是 Go 語言的一個(gè)慣用法，這種使用方式直觀上可以讓開發(fā)者有一種代碼行數(shù)減少的感覺，提高可讀性。同時(shí)，由于這些變量是 if 語句自用變量，它的作用域僅限于 if 語句的各層隱式代碼塊中，if 語句外部無法訪問和更改這些變量，這就讓這些變量具有一定隔離性，這樣你在閱讀和理解 if 語句的代碼時(shí)也可以更聚焦。

五、if 語句的“快樂路徑”原則

上面我們已經(jīng)學(xué)了 if 分支控制結(jié)構(gòu)的三種形式了，從可讀性上來看，單分支結(jié)構(gòu)要優(yōu)于二分支結(jié)構(gòu)，二分支結(jié)構(gòu)又優(yōu)于多分支結(jié)構(gòu)。那么顯然，我們?cè)谌粘＞幋a中要減少多分支結(jié)構(gòu)，甚至是二分支結(jié)構(gòu)的使用，這會(huì)有助于我們編寫出優(yōu)雅、簡(jiǎn)潔、易讀易維護(hù)且不易錯(cuò)的代碼。

首先,我們來看一段偽代碼段1:

//偽代碼段1：
func doSomething() error {
  if errorCondition1 {
    // some error logic
    ... ...
    return err1
  }
  // some success logic
  ... ...
  if errorCondition2 {
    // some error logic
    ... ...
    return err2
  }
  // some success logic
  ... ...
  return nil
}

我們看到單分支控制結(jié)構(gòu)的偽代碼段 1 有這幾個(gè)特點(diǎn)：

• 沒有使用 else 分支，失敗就立即返回；
• “成功”邏輯始終“居左”并延續(xù)到函數(shù)結(jié)尾，沒有被嵌入到 if 的布爾表達(dá)式為 true 的代碼分支中；
• 整個(gè)代碼段布局扁平，沒有深度的縮進(jìn)；
• 代碼的可讀性很高

我們來看一段偽代碼段2:

// 偽代碼段2：
func doSomething() error {
  if successCondition1 {
    // some success logic
    ... ...
    if successCondition2 {
      // some success logic
      ... ...
      return nil
    } else {
      // some error logic
      ... ...
      return err2
    }
  } else {
    // some error logic
    ... ...
    return err1
  }
}

偽代碼段 2 實(shí)現(xiàn)了同樣邏輯碼段 1，就使用了帶有嵌套的二分支結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)如下：

• 整個(gè)代碼段呈現(xiàn)為“鋸齒狀”，有深度縮進(jìn)；
• “成功”邏輯被嵌入到 if 的布爾表達(dá)式為 true 的代碼分支中；

很明顯，偽代碼段 1 的邏輯更容易理解，也更簡(jiǎn)潔。Go 社區(qū)把這種 if 語句的使用方式稱為 if 語句的“快樂路徑（Happy Path）”原則，所謂“快樂路徑”也就是成功邏輯的代碼執(zhí)行路徑，它的特點(diǎn)是這樣的：

• 僅使用單分支控制結(jié)構(gòu)；
• 當(dāng)布爾表達(dá)式求值為 false 時(shí)，也就是出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，在單分支中快速返回；
• 正常邏輯在代碼布局上始終“靠左”，這樣讀者可以從上到下一眼看到該函數(shù)正常邏輯的全貌；
• 函數(shù)執(zhí)行到最后一行代表一種成功狀態(tài)。

Go 社區(qū)推薦 Gopher 們?cè)谑褂?if 語句時(shí)盡量符合這些原則，如果你的函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼不符合“快樂路徑”原則，你可以按下面步驟進(jìn)行重構(gòu)：

• 嘗試將“正常邏輯”提取出來，放到“快樂路徑”中；
• 如果無法做到上一點(diǎn)，很可能是函數(shù)內(nèi)的邏輯過

以上就是Go流程控制與快樂路徑原則的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Go流程控制路徑原則的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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