C# 流程控制
上次修改时间：2024 年 1 月 19 日
在本文中，我们将讨论 C# 中的流程控制。我们将定义几个关键字，使我们能够控制 C# 程序的流程。
当运行 C# 程序时，代码从上到下执行。程序的流程可以通过各种关键字来改变，包括 if/else、for、while 和 switch。
控制流结构可用于有条件地或多次执行代码。
C# if 语句
if 语句具有以下通用形式
if (expression)
{
statement;
}
if 关键字用于检查表达式是否为真。如果为真，则执行语句。该语句可以是单个语句或复合语句。复合语句由块中包含的多个语句组成。块是由花括号括起来的代码。
var r = new Random();
int n = r.Next(-5, 5);
Console.WriteLine(n);
if (n > 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is positive");
}
生成一个随机数。如果该数字大于零，我们向终端打印一条消息。
var r = new Random(); int n = r.Next(-5, 5);
这两行代码生成一个 -5 到 5 之间的随机整数。
if (n > 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is positive");
}
使用 if 关键字，我们检查生成的数字是否大于零。if 关键字后跟一对圆括号。在圆括号内，我们放置一个表达式。表达式的结果是一个布尔值。如果布尔值为真，则执行由两个花括号括起来的块。
在我们的例子中，字符串 "The n variable is positive" 被打印到终端。如果随机值为负数，则不执行任何操作。如果我们只有一个表达式，则花括号是可选的。
$ dotnet run -3 $ dotnet run -4 $ dotnet run -1 $ dotnet run 1 The n variable is positive
当满足条件时，消息将被写入控制台。
C# else 语句
我们可以使用 else 关键字来创建一个简单的分支。如果 if 关键字后面的方括号内的表达式的计算结果为假，则自动执行 else 关键字后面的语句。
var r = new Random();
int n = r.Next(-5, 5);
Console.WriteLine(n);
if (n > 0)
{
Console.WriteLine("The number is positive");
} else
{
Console.WriteLine("The number is negative");
}
要么执行 if 关键字后面的块，要么执行 else 关键字后面的块。
if (n > 0)
{
Console.WriteLine("The number is positive");
} else
{
Console.WriteLine("The number is negative");
}
else 关键字跟在 if 块的右花括号后面。它有自己的块，由一对花括号括起来。
$ dotnet run -3 The number is negative $ dotnet run -1 The number is negative $ dotnet run 2 The number is positive
我们执行该程序三次。
C# else if
我们可以使用 else if 关键字创建多个分支。只有在前一个条件未满足时，else if 关键字才会测试另一个条件。请注意，我们可以在测试中使用多个 else if 关键字。
var r = new Random();
int n = r.Next(-5, 5);
Console.WriteLine(n);
if (n < 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is negative");
} else if (n == 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is zero");
} else
{
Console.WriteLine("The n variable is positive");
}
之前的程序有一个小问题。零被赋给负值。以下程序将修复此问题。
if (n < 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is negative");
} else if (n == 0)
{
Console.WriteLine("The n variable is zero");
} else
{
Console.WriteLine("The n variable is positive");
}
如果第一个条件的计算结果为真，例如，输入的值小于零，则执行第一个块，并跳过剩余的两个块。如果第一个条件不满足，则检查 if else 关键字后面的第二个条件。如果第二个条件的计算结果为真，则执行第二个块。如果不是，则执行 else 关键字后面的第三个块。如果之前的条件都不满足，则始终执行 else 块。
$ dotnet run -1 The n variable is negative $ dotnet run 4 The n variable is positive $ dotnet run 1 The n variable is positive $ dotnet run 0 The n variable is zero
我们执行该程序三次。0 被正确处理。
C# switch 语句
switch 语句是一个选择控制流程语句。它允许变量或表达式的值通过多路分支来控制程序执行的流程。它以比使用 if/else if/else 语句的组合更简单的方式创建多个分支。
我们有一个变量或一个表达式。switch 关键字用于根据值的列表测试变量或表达式中的值。值的列表用 case 关键字表示。如果值匹配，则执行 case 后面的语句。有一个可选的 default 语句。如果找不到其他匹配项，则执行该语句。
自 C# 7.0 以来，匹配表达式可以是任何非空表达式。
选择星期几
在以下示例中，我们使用 switch 语句选择星期几。
var dayOfWeek = DateTime.Now.DayOfWeek;
switch (dayOfWeek)
{
case DayOfWeek.Sunday:
Console.WriteLine("dies Solis");
break;
case DayOfWeek.Monday:
Console.WriteLine("dies Lunae");
break;
case DayOfWeek.Tuesday:
Console.WriteLine("dies Martis");
break;
case DayOfWeek.Wednesday:
Console.WriteLine("dies Mercurii");
break;
case DayOfWeek.Thursday:
Console.WriteLine("dies Jovis");
break;
case DayOfWeek.Friday:
Console.WriteLine("dies Veneris");
break;
case DayOfWeek.Saturday:
Console.WriteLine("dies Saturni");
break;
}
该示例确定当前星期几并打印其拉丁语等价物。
switch (dayOfWeek)
{
...
}
在圆括号中，switch 关键字从表达式中获取一个值，该值将被测试。switch 关键字的主体放置在一对或花括号内。在主体中，我们可以放置多个 case 选项。每个选项都以 break 关键字结尾。
case DayOfWeek.Sunday:
Console.WriteLine("dies Solis");
break;
使用 case 语句，我们测试匹配表达式的值。如果它等于 DayOfWeek.Sunday，我们打印拉丁语 dies Solis。
$ dotnet run dies Solis
该程序在星期日运行。
选择域名
要求用户输入域名。域名被读取并存储在一个变量中。使用 switch 关键字针对选项列表测试该变量。
Console.Write("Enter a domain name: ");
string domain = Console.ReadLine();
domain = domain.Trim().ToLower();
switch (domain)
{
case "us":
Console.WriteLine("United States");
break;
case "de":
Console.WriteLine("Germany");
break;
case "sk":
Console.WriteLine("Slovakia");
break;
case "hu":
Console.WriteLine("Hungary");
break;
default:
Console.WriteLine("Unknown");
break;
}
在我们的程序中，我们有一个 domain 变量。我们从命令行读取变量的值。我们使用 case 语句来测试变量的值。有几个选项。如果该值等于例如 "us"，则将字符串 "United States" 打印到控制台。
string domain = Console.ReadLine();
来自用户的输入是从控制台读取的。
domain = domain.Trim().ToLower();
Trim 方法从变量中删除潜在的前导和尾随空格。ToLower 将字符转换为小写。现在 "us"、"US"、"us " 是 us 域名可行的选项。
case "us":
Console.WriteLine("United States");
break;
在此 case 选项中，我们测试 domain 变量是否等于 "us" 字符串。如果为真，我们将消息打印到控制台。该选项以 break 关键字结尾。如果成功评估其中一个选项，则 break 关键字将终止 switch 块。
default:
Console.WriteLine("Unknown");
break;
default 关键字是可选的。如果未评估任何 case 选项，则执行 default 部分。
$ dotnet run Enter a domain name: us United States $ dotnet run Enter a domain name: HU Hungary $ dotnet run Enter a domain name: pl Unknown
使用 when 语句
case 语句可以与 when 语句一起使用以指定附加条件。
Console.Write("Enter your age: ");
var input = Console.ReadLine();
var age = Int32.Parse(input.Trim());
switch (age)
{
case var myAge when myAge < 0:
Console.WriteLine("Age cannot be a negative value");
break;
case var myAge when myAge > 130:
Console.WriteLine("This is an unlikely high age");
break;
default:
Console.WriteLine("The entered age is {0}", age);
break;
}
在该程序中，要求用户输入他的年龄。
case var myAge when myAge < 0:
Console.WriteLine("Age cannot be a negative value");
break;
借助 when 表达式，我们测试输入的值是否小于 0。使用 var 关键字，我们创建一个临时的 myAge 变量。
使用枚举作为匹配表达式
对于匹配表达式，我们可以使用任何类型。在以下示例中，我们使用枚举。
var color = (Color) (new Random()).Next(0, 7);
switch (color)
{
case Color.Red:
Console.WriteLine("The color is red");
break;
case Color.Green:
Console.WriteLine("The color is green");
break;
case Color.Blue:
Console.WriteLine("The color is blue");
break;
case Color.Brown:
Console.WriteLine("The color is brown");
break;
case Color.Yellow:
Console.WriteLine("The color is yellow");
break;
case Color.Pink:
Console.WriteLine("The color is pink");
break;
case Color.Orange:
Console.WriteLine("The color is orange");
break;
default:
Console.WriteLine("The color is unknown.");
break;
}
enum Color { Red, Green, Blue, Brown, Yellow, Pink, Orange }
该示例随机生成一个颜色枚举。swith 语句确定生成了哪个颜色值。
$ dotnet run The color is orange $ dotnet run The color is blue $ dotnet run The color is brown
我们运行该程序。
Switch 表达式
Switch 表达式使 switch 语句的语法更加简洁。它们是在 C# 8.0 中引入的。
Console.Write("Enter a domain name: ");
string domain = Console.ReadLine();
domain = domain.Trim().ToLower();
string result = domain switch
{
"us" => "United States",
"de" => "Germany",
"sk" => "Slovakia",
"hu" => "Hungary",
_ => "Unknown"
};
Console.WriteLine(result);
变量位于 switch 关键字之前。case 和 : 元素被 => 替换。default case 被 _ 丢弃替换。主体是表达式，而不是语句。
C# while 语句
while 语句是一个控制流程语句，允许根据给定的布尔条件重复执行代码。
while (expression)
{
statement;
}
while 关键字执行大括号括起来的块内的语句。只要表达式的计算结果为 true，就会执行这些语句。
int i = 0;
int sum = 0;
while (i < 10)
{
i++;
sum += i;
}
Console.WriteLine(sum);
在代码示例中，我们计算某个数字范围内值的总和。
while 循环有三个部分。初始化、测试和更新。语句的每次执行都称为一个周期。
int i = 0;
我们初始化 i 变量。它用作计数器。
while (i < 10)
{
...
}
while 关键字后面的圆括号内的表达式是第二阶段，即测试。主体中的语句将一直执行，直到表达式的计算结果为假。
i++;
这是 while 循环的最后一个第三阶段，即更新。我们递增计数器。请注意，不正确地处理 while 循环可能会导致无限循环。
Do-while 语句
可以至少运行一次该语句。即使不满足条件也是如此。为此，我们可以使用 do while 关键字。
int count = 0;
do {
Console.WriteLine(count);
} while (count != 0);
首先执行该块，然后评估真值表达式。在我们的例子中，不满足条件，并且 do while 语句终止。
C# for 语句
如果在循环开始之前知道循环次数，我们可以使用 for 语句。在此构造中，我们声明一个计数器变量，该变量在循环的每次重复期间自动增加或减少值。
简单 for 循环
for 循环有三个阶段：初始化、条件和代码块执行，以及递增。
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
在此示例中，我们将数字 0..9 打印到控制台。
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i);
}
有三个阶段。在第一阶段，我们将计数器 i 初始化为零。此阶段仅完成一次。接下来是条件。如果满足条件，则执行 for 块内的语句。在第三阶段，计数器递增。现在我们重复第 2, 3 阶段，直到不满足条件并且退出 for 循环。在我们的例子中，当计数器 i 等于 10 时，for 循环停止执行。
For 循环数组遍历
for 循环可用于遍历数组。从数组的 Length 属性，我们知道数组的大小。
string[] planets = [ "Mercury", "Venus", "Earth",
"Mars", "Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Pluto" ];
for (int i = 0; i < planets.Length; i++)
{
Console.WriteLine(planets[i]);
}
Console.WriteLine("In reverse:");
for (int i = planets.Length - 1; i >= 0; i--)
{
Console.WriteLine(planets[i]);
}
我们有一个数组，其中包含太阳系中行星的名称。使用两个 for 循环，我们按升序和降序打印这些值。
for (int i = 0; i < planets.Length; i++)
{
Console.WriteLine(planets[i]);
}
通过从零开始的索引访问数组。第一个项目的索引为 0。因此，i 变量初始化为零。该条件检查 i 变量是否小于数组的长度。在最后阶段，i 变量递增。
for (int i = planets.Length - 1; i >= 0; i--)
{
Console.WriteLine(planets[i]);
}
此 for 循环按相反的顺序打印数组的元素。i 计数器初始化为数组大小。由于索引是从零开始的，因此最后一个元素的索引为数组大小 - 1。该条件确保计数器大于或等于零。（数组索引不能为负数）。在第三步中，i 计数器递减 1。
for 循环中更多的表达式
可以在 for 循环的初始化和迭代阶段放置更多的表达式。
var r = new Random();
var values = new int[10];
int sum = 0;
int num = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++, sum += num)
{
num = r.Next(10);
values[i] = num;
}
Console.WriteLine(string.Join(",", values));
Console.WriteLine("The sum of the values is {0}", sum);
在我们的示例中，我们创建一个包含十个随机数的数组。计算这些数字的总和。
for (int i = 0; i < 10; i++, sum += num)
{
num = r.Next(10);
values[i] = num;
}
在 for 循环的第三部分中，我们有两个表达式，用逗号字符分隔。i 计数器递增，并且将当前数字添加到 sum 变量中。
Console.WriteLine(string.Join(",", values));
使用 System.String 类的 Join 方法，我们可以一次性打印数组的所有值。它们将用逗号字符分隔。
$ dotnet run 9,3,1,7,9,8,5,6,3,3 The sum of the values is 54
嵌套 for 循环
For 语句可以嵌套；即，for 语句可以放置在另一个 for 语句中。对于外部 for 循环的每个周期，都会执行嵌套 for 循环的所有周期。
string[] a1 = ["A", "B", "C"];
string[] a2 = ["A", "B", "C"];
for (int i = 0; i < a1.Length; i++)
{
for (int j = 0; j < a2.Length; j++)
{
Console.WriteLine(a1[i] + a2[j]);
}
}
在此示例中，我们创建两个数组的笛卡尔积。
string[] a1 = ["A", "B", "C"]; string[] a2 = ["A", "B", "C"];
我们有两个数组。每个数组都有三个字母。当一个数组中的每个元素与另一个数组中的所有元素配对时，就形成笛卡尔积。为了实现此目的，我们使用嵌套的 for 循环。
for (int i = 0; i < a1.Length; i++)
{
for (int j = 0; j < a2.Length; j++)
{
Console.WriteLine(a1[i] + a2[j]);
}
}
在一个父 for 循环内部有一个嵌套的 for 循环。对于父 for 循环的每个周期，都会完全执行嵌套的 for 循环。
$ dotnet run AA AB AC BA BB BC CA CB CC
C# foreach 语句
foreach 构造简化了对数据集合的遍历。它没有显式计数器。foreach 语句逐个遍历数组或集合，并将当前值复制到构造中定义的变量中。
string[] planets = [ "Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", "Jupiter",
"Saturn", "Uranus", "Neptune" ];
foreach (string planet in planets)
{
Console.WriteLine(planet);
}
在此示例中，我们使用 foreach 语句来遍历行星数组。
foreach (string planet in planets)
{
Console.WriteLine(planet);
}
foreach 语句的用法非常简单。planets 是我们迭代的数组。planet 是一个临时变量，它具有数组中的当前值。foreach 语句遍历所有行星并将它们打印到控制台。
$ dotnet run Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune
C# break 语句
break 语句可用于终止由 while、for 或 switch 语句定义的块。
var random = new Random();
while (true)
{
int num = random.Next(1, 30);
Console.Write("{0} ", num);
if (num == 22)
{
break;
}
}
Console.Write('\n');
我们定义一个无限 while 循环。我们使用 break 语句来退出此循环。我们选择一个介于 1 到 30 之间的随机值。我们打印该值。如果该值等于 22，我们将完成无限 while 循环。
$ dotnet run 18 3 21 26 12 27 23 25 2 21 15 4 18 12 24 13 7 19 10 26 5 22
C# continue 语句
continue 语句用于跳过循环的一部分并继续循环的下一次迭代。它可以与 for 和 while 语句结合使用。
在以下示例中，我们打印一个无法被 2 整除而没有余数的数字列表（奇数）。
int num = 0;
while (num < 1000)
{
num++;
if (num % 2 == 0)
{
continue;
}
Console.Write($"{num} ");
}
Console.Write('\n');
我们使用 while 循环迭代数字 1..999。
if (num % 2 == 0)
{
continue;
}
如果表达式 num % 2 返回 0，则可以被 2 整除。执行 continue 语句，并且跳过循环的其余部分。在我们的例子中，跳过循环的最后一个语句，并且该数字不会打印到控制台。开始下一次迭代。
来源
在本文中，我们介绍了 C# 控制流程结构。
作者
列出所有 C# 教程。