#控制流

Swift提供了类似C语言的流程控制结构，包括可以多次执行任务的`for`和`while`循环，基于特定条件选择执行不同代码分支的`if`和`switch`语句，还有控制流程跳转到其他代码的`break`和`continue`语句。

除了C里面传统的 `for` 条件递增循环，Swift 还增加了 `for-in` 循环，用来更简单地遍历数组(array)，字典(dictionary)，范围（range），字符串（string）和其他序列类型。

Swift 的 `switch` 语句比 C 语言中更加强大。在 C 语言中，如果某个 case 不小心漏写了 `break`，这个 case 就会“掉入”下一个 case，Swift 无需写 `break`，所以不会发生这种“掉入”的情况。Case 还可以匹配更多的类型模式，包括范围（range）匹配，元组（tuple）和特定类型的描述。`switch` case 语句中匹配的值可以是由 case 体内部临时的常量或者变量决定，也可以由 `where` 分句描述更复杂的匹配条件。

##For 循环
`for` 循环用来按照指定的次数多次执行一系列语句。Swift 提供两种 `for` 循环形式：

* `for-in` 用来遍历一个范围(range)，队列(sequence)，集合(collection)，系列(progression)里面所有的元素执行一系列语句。

* `for` 条件递增语句(`for-condition-increment`)，用来重复执行一系列语句直到特定条件达成，一般通过在每次循环完成后增加计数器的值来实现。


###For-In
你可以使用 `for-in` 循环来遍历一个集合里面的所有元素，例如由数字表示的范围、数组中的元素、字符串中的字符。

下面的例子用来输出乘5乘法表前面一部分内容：

```
for index in 1...5 {
    println("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25
```

例子中用来进行遍历的元素是一组使用闭区间操作符(...)表示的从1到5的闭区间数字。`index` 被赋值为闭区间范围中的第一个数字（1），然后循环中的语句被执行一次。在本例中，这个循环只包含一个语句，用来输出当前 `index` 值所对应的乘5乘法表结果。该语句执行后，`index` 的值被更新为闭区间范围中的第二个数字（2），之后 `println` 方法会再执行一次。整个过程会进行到闭区间范围结尾为止。

上面的例子中，`index` 是一个每次循环遍历开始时被自动赋值的常量。这种情况下，`index` 在使用前不需要声明，只需要将它包含在循环的声明中，就可以对其进行隐式声明，而无需使用 `let` 关键字声明。

```
注意：

index 常量只存在于循环的生命周期里。如果你想在循环完成后访问 index 的值，又或者想让 index 成为一个变量而不是常量，你必须在循环之前自己进行声明。

```

如果你不需要知道范围内每一项的值，你可以使用下划线（_）替代变量名来忽略对值的访问：

```
let base = 3
let power = 10
var answer = 1
for _ in 1...power {
    answer *= base
}
println("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")
// prints "3 to the power of 10 is 59049
```
这个例子计算 base 这个数的 power 次幂（本例中，是 3 的 10 次幂），从 1 开始做 3 的乘法（3 的 0 次幂）， 进行 10 次，使用 0 到 9 的半闭区间循环。这个计算并不需要知道每一次循环中计数器具体的值，只需要执行了正确的循环次数即可。下划线符号 _ （替代循环中的变量）能够忽略具体的值，并且不提供循环遍历时对值的访问。

使用 `for-in` 遍历一个数组所有元素：

```
let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
    println("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!
```
你也可以通过遍历一个字典来访问它的键值对(key-value pairs)。遍历字典时，字典的每项元素会以 （key, value）元组的形式返回，你可以在 `for-in` 循环中使用显式的常量名称来解读 （key, value）元组。下面的例子中，字典的键(key)解读为 `animalName` 常量，字典的值会被解读为 `legCount` 常量：

```
let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
    println("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// spiders have 8 legs
// ants have 6 legs
// cats have 4 legs
```
字典元素的遍历顺序和插入顺序可能不同，字典的内容在内部是无序的，所以遍历元素时不能保证顺序。更多数组和字典相关内容，查看[集合类型章节](http://numbbbbb.github.io/the-swift-programming-language-in-chinese/chapter2/04_Collection_Types.html)。

除了数组和字典，你也可以使用 `for-in` 循环来遍历字符串中的字符：

```
for character in "Hello" {
    println(character)
}
// H
// e
// l
// l
// o
```
###For条件递增（for-condition-increment）

除了 `for-in` 循环，Swift 提供使用条件判断和递增方法的标准C样式 `for` 循环:

```
for var index = 0; index < 3; ++index {
    println("index is \(index)")
}
// index is 0
// index is 1
// index is 2
```
下面是一般情况下这种循环方式的格式：

```
for initialization; condition; increment {
    statements
}
```

和 C 语言中一样，分号将循环的定义分为 3 个部分，不同的是，Swift 不需要使用圆括号将“initialization; condition; increment”包括起来。

这个循环执行流程如下：


1. 循环首次启动时，初始化表达式（_initialization expression_）被调用一次，用来初始化循环所需的所有常量和变量。
2. 条件表达式（_condition expression_）被调用，如果表达式调用结果为 `false`，循环结束，继续执行 `for` 循环关闭大括号(})之后的代码。如果表达式调用结果为 `true`，则会执行大括号内部的代码（_statements_）。
3. 执行所有语句（_statements_）之后，执行递增表达式（_increment expression_）。通常会增加或减少计数器的值，或者根据语句（_statements_）输出来修改某一个初始化的变量。当递增表达式运行完成后，重复执行第2步，条件表达式会再次执行。

上述描述和循环格式等同于：

```
initialization
while condition {
    statements
    increment
}
```

在初始化表达式中声明的常量和变量(比如 var index = 0)只在 `for` 循环的生命周期里有效。如果想在循环结束后访问 index 的值，你必须要在循环生命周期开始前声明 index。

```
var index: Int
for index = 0; index < 3; ++index {
    println("index is \(index)")
}
// index is 0
// index is 1
// index is 2
println("The loop statements were executed \(index) times")
// prints "The loop statements were executed 3 times
```
注意 `index` 在循环结束后最终的值是 3 而不是 2。最后一次调用递增表达式 `++index` 会将 `index` 设置为 3，从而导致 `index < 3` 条件为 `false`，并终止循环。

##While 循环

`While` 循环运行一系列语句直到条件变成 `false`。这类循环适合使用在第一次迭代前迭代次数未知的情况下。Swift 提供两种 `while` 循环形式：

* `while` 循环，每次在循环开始时计算条件是否符合；

* `do-while` 循环，每次在循环结束时计算条件是否符合。

###While

`While` 循环从计算单一条件开始。如果条件为 `true`，会重复运行一系列语句，直到条件变为`false`。

下面是一般情况下 `while` 循环格式：

```
while condition {
    statements
}
```

下面的例子来玩一个叫做 _蛇和梯子_ 的小游戏（也叫做 _滑道和梯子_ ）:

![image](https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/Art/snakesAndLadders_2x.png)

游戏的规则如下：

* 游戏盘面包括 25 个方格，游戏目标是达到或者超过第 25 个方格；
* 每一轮，你通过掷一个6边的骰子来确定你移动方块的步数，移动的路线由上图中横向的虚线所示；
* 如果在某轮结束，你移动到了梯子的底部，可以顺着梯子爬上去；
* 如果在某轮结束，你移动到了蛇的头部，你会顺着蛇的身体滑下去。

游戏盘面可以使用一个 `Int` 数组来表达。数组的长度由一个 `finalSquare` 常量储存，用来初始化数组和检测最终胜利条件。游戏盘面由 26 个 `Int` 0 值初始化，而不是 25个 （由 0 到 25，一共 26 个）：

```
let finalSquare = 25
var board = Int[](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)
```

一些方块被设置成有蛇或者梯子的指定值。梯子底部的方块是一个正值，是你可以向上移动，蛇头处的方块是一个负值，会让你向下移动：

```
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
```

3 号方块是梯子的底部，会让你向上移动到 11 号方格，我们使用 `board[03]` 等于 `+08` 来表示（11 和 3 之间的差值）。使用一元加运算符（+i）是为了和一元减运算符（-i）对称，为了让盘面代码整齐，小于 10 的数字都使用 0 补齐（这些风格上的调整都不是必须的，只是为了让代码看起来更加整洁）。

玩家由左下角编号为 0 的方格开始游戏。一般来说玩家第一次掷骰子后才会进入游戏盘面：

```
var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
    // roll the dice
    if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // move by the rolled amount
    square += diceRoll
    if square < board.count {
        // if we're still on the board, move up or down for a snake or a ladder
        square += board[square]
    }
}
println("Game over!")
```
本例中使用了最简单的方法来模拟掷骰子。 `diceRoll` 的值并不是一个随机数，而是以 0 为初始值，之后每一次 `while` 循环，`diceRoll` 的值使用前置自增操作符(++i)来自增 1 ，然后检测是否超出了最大值。`++diceRoll` 调用完成后，返回值等于 `diceRoll` 自增后的值。任何时候如果 `diceRoll` 的值等于7时，就超过了骰子的最大值，会被重置为 1。所以 `diceRoll` 的取值顺序会一直是 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2。

掷完骰子后，玩家向前移动 `diceRoll` 个方格，如果玩家移动超过了第 25 个方格，这个时候游戏结束，相应的，代码会在 ` square` 增加 `board[square]` 的值向前或向后移动（遇到了梯子或者蛇）之前，检测 `square` 的值是否小于 `board` 的 `count` 属性。

如果没有这个检测（`square < board.count`），`board[square]` 可能会越界访问 `board` 数组，导致错误。例如如果 `square` 等于 26， 代码会去尝试访问 `board[26]`，超过数组的长度。

当本轮 `while` 循环运行完毕，会再检测循环条件是否需要再运行一次循环。如果玩家移动到或者超过第 25 个方格，循环条件结果为 `false`，此时游戏结束。

`while` 循环比较适合本例中的这种情况，因为在 `while` 循环开始时，我们并不知道游戏的长度或者循环的次数，只有在达成指定条件时循环才会结束。

###Do-While
`while` 循环的另外一种形式是 `do-while`，它和 `while` 的区别是在判断循环条件之前，先执行一次循环的代码块，然后重复循环直到条件为 `false`。

下面是一般情况下 `do-while` 循环的格式：

```
do {
    statements
} while condition
```

还是蛇和梯子的游戏，使用 `do-while` 循环来替代 `while` 循环。`finalSquare`，`board`，`square` 和 `diceRoll` 的值初始化同 `while` 循环一样：

```
let finalSquare = 25
var board = Int[](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0
```

`do-while` 的循环版本，循环中第一步就需要去检测是否在梯子或者蛇的方块上。没有梯子会让玩家直接上到第 25 个方格，所以玩家不会通过梯子直接赢得游戏。这样在循环开始时先检测是否踩在梯子或者蛇上是安全的。

游戏开始时，玩家在第 0 个方格上，`board[0]` 一直等于 0， 不会有什么影响：

```
do {
    // move up or down for a snake or ladder
    square += board[square]
    // roll the dice
    if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // move by the rolled amount
    square += diceRoll
} while square < finalSquare
println("Game over!")
```

检测完玩家是否踩在梯子或者蛇上之后，开始掷骰子，然后玩家向前移动 `diceRoll` 个方格，本轮循环结束。

循环条件（`while square < finalSquare`）和 `while` 方式相同，但是只会在循环结束后进行计算。在这个游戏中，`do-while` 表现得比 `while` 循环更好。 `do-while` 方式会在条件判断 `square` 没有超出后直接运行 `square += board[square]` ，这种方式可以去掉 `while` 版本中的数组越界判断。

## 条件语句