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java的switch语句

时间:2007-05-28 yycnet.yeah.net yyc译

“开关”(Switch)有时也被划分为一种“选择语句”。根据一个整数表达式的值,switch语句可从一系列代码选出一段执行。它的格式如下:

switch(整数选择因子) {
case 整数值1 : 语句; break;
case 整数值2 : 语句; break;
case 整数值3 : 语句; break;
case 整数值4 : 语句; break;
case 整数值5 : 语句; break;
//..
default:语句;
}

其中,“整数选择因子”是一个特殊的表达式,能产生整数值。switch能将整数选择因子的结果与每个整数值比较。若发现相符的,就执行对应的语句(简单或复合语句)。若没有发现相符的,就执行default语句。
在上面的定义中,大家会注意到每个case均以一个break结尾。这样可使执行流程跳转至switch主体的末尾。这是构建switch语句的一种传统方式,但break是可选的。若省略break,会继续执行后面的case语句的代码,直到遇到一个break为止。尽管通常不想出现这种情况,但对有经验的程序员来说,也许能够善加利用。注意最后的default语句没有break,因为执行流程已到了break的跳转目的地。当然,如果考虑到编程风格方面的原因,完全可以在default语句的末尾放置一个break,尽管它并没有任何实际的用处。
switch语句是实现多路选择的一种易行方式(比如从一系列执行路径中挑选一个)。但它要求使用一个选择因子,并且必须是int或char那样的整数值。例如,假若将一个字串或者浮点数作为选择因子使用,那么它们在switch语句里是不会工作的。对于非整数类型,则必须使用一系列if语句。
下面这个例子可随机生成字母,并判断它们是元音还是辅音字母:
 

//: VowelsAndConsonants.java
// Demonstrates the switch statement

public class VowelsAndConsonants {
  public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; i < 100; i++) {
      char c = (char)(Math.random() * 26 + 'a');
      System.out.print(c + ": ");
      switch(c) {
      case 'a':
      case 'e':
      case 'i':
      case 'o':
      case 'u':
                System.out.println("vowel");
                break;
      case 'y':
      case 'w':
                System.out.println(
                  "Sometimes a vowel");
                break;
      default:
                System.out.println("consonant");
      }
    }
  }
} ///:~


由于Math.random()会产生0到1之间的一个值,所以只需将其乘以想获得的最大随机数(对于英语字母,这个数字是26),再加上一个偏移量,得到最小的随机数。
尽管我们在这儿表面上要处理的是字符,但switch语句实际使用的字符的整数值。在case语句中,用单引号封闭起来的字符也会产生整数值,以便我们进行比较。
请注意case语句相互间是如何聚合在一起的,它们依次排列,为一部分特定的代码提供了多种匹配模式。也应注意将break语句置于一个特定case的末尾,否则控制流程会简单地下移,并继续判断下一个条件是否相符。

1. 具体的计算
应特别留意下面这个语句:
char c = (char)(Math.random() * 26 + 'a');
Math.random()会产生一个double值,所以26会转换成double类型,以便执行乘法运算。这个运算也会产生一个double值。这意味着为了执行加法,必须无将'a'转换成一个double。利用一个“造型”,double结果会转换回char。
我们的第一个问题是,造型会对char作什么样的处理呢?换言之,假设一个值是29.7,我们把它造型成一个char,那么结果值到底是30还是29呢?答案可从下面这个例子中得到:

 

//: CastingNumbers.java
// What happens when you cast a float or double
// to an integral value?

public class CastingNumbers {
  public static void main(String[] args) {
    double
      above = 0.7,
      below = 0.4;
    System.out.println("above: " + above);
    System.out.println("below: " + below);
    System.out.println(
      "(int)above: " + (int)above);
    System.out.println(
      "(int)below: " + (int)below);
    System.out.println(
      "(char)('a' + above): " +
      (char)('a' + above));
    System.out.println(
      "(char)('a' + below): " +
      (char)('a' + below));
  }
} ///:~


输出结果如下:

 

above: 0.7
below: 0.4
(int)above: 0
(int)below: 0
(char)('a' + above): a
(char)('a' + below): a


所以答案就是:将一个float或double值造型成整数值后,总是将小数部分“砍掉”,不作任何进位处理。
第二个问题与Math.random()有关。它会产生0和1之间的值,但是否包括值'1'呢?用正统的数学语言表达,它到底是(0,1),[0,1],(0,1],还是[0,1)呢(方括号表示“包括”,圆括号表示“不包括”)?同样地,一个示范程序向我们揭示了答案:

 

//: RandomBounds.java
// Does Math.random() produce 0.0 and 1.0?

public class RandomBounds {
  static void usage() {
    System.err.println("Usage: \n\t" +
      "RandomBounds lower\n\t" +
      "RandomBounds upper");
    System.exit(1);
  }
  public static void main(String[] args) {
    if(args.length != 1) usage();
    if(args[0].equals("lower")) {
      while(Math.random() != 0.0)
        ; // Keep trying
      System.out.println("Produced 0.0!");
    } 
    else if(args[0].equals("upper")) {
      while(Math.random() != 1.0)
        ; // Keep trying
      System.out.println("Produced 1.0!");
    } 
    else 
      usage();
  }
} ///:~

为运行这个程序,只需在命令行键入下述命令即可:
java RandomBounds lower

java RandomBounds upper

在这两种情况下,我们都必须人工中断程序,所以会发现Math.random()“似乎”永远都不会产生0.0或1.0。但这只是一项实验而已。若想到0和1之间有2的128次方不同的双精度小数,所以如果全部产生这些数字,花费的时间会远远超过一个人的生命。当然,最后的结果是在Math.random()的输出中包括了0.0。或者用数字语言表达,输出值范围是[0,1)。