C#中的语句

C#提供了各式各样的语句，大多数是由C和C++发展而来，当然，在C#中做了相应修改。语句和表达式一样，都是C#程序的基本组成部分，在本文我们来一起学习C#语句。

1.语句

语句是构造所有C#程序的过程构造块。在语句中可以声明局部变量或常数，调用方法，创建对象或将值赋予变量、属性或字段。语句有很多种，其中，控制语句可以创建循环，如for循环；也可以根据一个布尔表达式的运算结果进行判断，并分支到不同的代码块，如if或switch语句。语句通常以分号终止。

按类别来分，C#的语句如表7-1所示。

本章将重点介绍选择语句、循环语句、跳转语句，其他语句将在相应文章中介绍。其中，checked语句和unchecked语句已在之前章节中介绍过，这里不再赘述。跳转语句中的yield和异常处理语句以及lock语句等将在后续文章中介绍。

2.程序的三种结构

程序的三种常用结构是：

  1. 顺序结构

  2. 分支结构

  3. 循环结构

在C#中，分支结构使用条件语句实现，循环结构使用循环语句实现。下面将分别介绍这三个重要结构。

2.1 顺序结构

C#中最常见的结构就是顺序结构，即按照语句编写的顺序依次执行，如图7-1所示。

2.2 分支结构

实际情况中，只有顺序结构往往是不够的，有时候我们需要根据某一个条件的判定结果来确定程序的执行路径，如图7-2所示。C#中控制分支结构的语句包括：

  1. if......else if......else......语句

  2. switch语句

  3. 三元运算符（?：）

2.3 循环结构

当某一条件成立时，重复执行某段程序（循环体）。C#的循环结构的语句包括：

  1. for循环

  2. while......do......循环

  3. do......while......循环

图7-3分别对应上述三种控制循环结构语句。

3.条件语句

当程序中遇到两种或更多的选择时，就需要使用条件语句对程序的执行路径进行抉择。C#的条件语句包括if语句和switch语句。下面分别讲讲这两种语句。

3.1 if语句

除了要学会if的用法，还要学习配合使用else if和else语句，它们可以配合if完成对其他情况的处理。if语句是最常用的条件判断语句，它根据一个布尔表达式的计算结果来选择要执行的语句，当表达式的结果为true时执行一个操作，为false时则执行另一个操作，如图7-4所示。

语法如下：

下面，我们通过代码进行说明：

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 10;
            if (x > 5)
            {
                Console.WriteLine("x值大于5!");
            }
        }
    }
}

如果要解决的问题比较简单，只有一种条件需要判断，那么只需要使用if语句就已足够。但是，问题往往不会这么简单，比如我们买房，不同的楼盘价格不同，不同的楼层价格也不同，如果要写一段程序帮助准用户计算购房价格，就要对各种情况进行处理，即需要根据多个条件进行判断，单纯的一个if已经不够了，这时可以扩展if语句，使用多个else-if来处理多个条件。

其流程如图7-5所示。

语法如下：

if......else if语句的代码示例我们通过代码清单7-1进行介绍，另外，在代码清单7-1中还要对if语句和else if语句的用法进行对比，通过对两段程序的运行结果进行分析，希望以此来告知大家在对多个条件进行判断的时候，如何正确地使用if和else if。对于需要判断多个条件的情况，有两种选择：

  1. 使用多个if

  2. 使用else if排列

下面的代码示例对此进行分析，如代码清单7-1和代码清单7-2所示：

代码清单7-1 使用else if排列

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 30;
            if (x > 5)
            {
                Console.WriteLine("x值大于5!");
            }
            else if (x > 10)
            {
                Console.WriteLine("x值大于10!");
            }
            else if (x > 20)
            {
                Console.WriteLine("x值大于20!");
            }
        }
    }
}

运行结果为：

x值大于5!

代码清单7-2 使用多个if语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 30;
            if (x > 5)
            {
                Console.WriteLine("x值大于5!");
            }
            if (x > 10)
            {
                Console.WriteLine("x值大于10!");
            }
            if (x > 20)
            {
                Console.WriteLine("x值大于20!");
            }
        }
    }
}

运行结果为：

x值大于5!
x值大于10!
x值大于10!

通过对代码清单7-1和代码清单7-2的运行结果进行对比，我们可以发现，前者在条件得到满足以后立即退出条件判断，后面的语句都得不到执行（unreachable）；相比之下，后者在第一个条件满足以后继续执行，对后面的所有if条件进行测试执行，因此在打印出"x值大于5!"后仍然继续执行。对代码清单7-2做如下修改，即可达到和代码清单7-1相同的效果，即每个条件测试完后，如果满足则使用return关键字返回，如代码清单7-3所示。

代码清单7-3 使用return关键字

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 30;
            if (x > 5)
            {
                Console.WriteLine("x值大于5!");
                return;
            }
            if (x > 10)
            {
                Console.WriteLine("x值大于10!");
                return;
            }
            if (x > 20)
            {
                Console.WriteLine("x值大于20!");
                return;
            }
        }
    }
}

3.2 switch语句

switch语句也可用于对多个条件的判断，但它和if以及else if排列并非完全相同。switch语句是一个控制语句，它通过将控制传递给其体内的一个case语句来处理多个选择，其中case语句只能处理枚举值、常量值和文本值，其语法如下：

switch (表达式) {
    case 常量表达式1:
        语句组;
        break;
    case 常量表达式2:
        语句组;
        break;
    default:
        语句组;
        break;
}

switch语句可以包括任意数目的case实例，但是任何两个case语句都不能具有相同的值。语句体从选定的语句开始执行，直到break将控制传递到case体以外。在每一个case块（包括上一个块，不论它是case语句还是default语句）的后面，都必须有一个跳转语句（如break）。C#不支持从一个case标签显式贯穿到另一个case标签，但有一个例外（这与C++switch语句不同）------当case语句中没有代码时，如代码清单7-4所示。

代码清单7-4 switch语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 30;
            switch (x)
            {
                case 10:
                case 20:
                    Console.WriteLine("x值等于20!");
                    break;
                case 30:
                    Console.WriteLine("x值等于30!");
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("x值未知!");
                    break;
            }
        }
    }
}

运行结果为：

x值等于30!

上述代码中，x表达式的值为30，switch中的case语句测试紧随其后的常数值，当和x值相等时则执行其下的语句组，其中switch语句内的第9行，case为空语句，因此程序直接从第12行的case语句贯穿到第13行；而第13行的case语句值和x值不匹配，因此也不会进入；第16行和x值匹配，因此系统执行其下的语句组，打印出："x值等于30!"，注意每个case内的语句组都是以break结尾（空语句例外）。第15、18、21行的break语句也可以换成return。注意，这仅限于在switch语句后没有其他语句的情况下，否则switch后的语句将不会被执行。关于return语句的更多细节请参阅后续文章。

4.跳转语句

使用跳转语句执行分支，该语句导致立即传递程序控制。跳转语句中使用下列关键字：

  1. break

  2. continue

  3. return

  4. throw

  5. goto

下面分别介绍以上各关键字的使用。

4.1 break语句

break语句用于终止最近的封闭循环或它所在的switch语句。控制传递给终止语句后面的语句（如果有的话）。下面分别演示break在循环和switch中的用法。

代码清单7-5 break在循环中的使用

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                if (i == 5)
                {
                    break;
                }
                Console.WriteLine("i={0}", i);
            }
        }
    }
}

运行结果为：

i=0
i=1
i=2
i=3
i=4

代码清单7-5 中，循环语句本来要执行一个从0计数到9的循环，但break语句在计数达到5后终止循环，因此if条件后打印i值的语句（第15行）得不到执行。以下代码为break在switch语句中的用法，请参阅代码清单7-4，这里不再赘述。

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 1;
            switch (x)
            {
                case 1:
                    Console.WriteLine("x值等于1!");
                    break;
                case 2:
                    Console.WriteLine("x值等于2!");
                    break;
                case 3:
                    Console.WriteLine("x值等于3!");
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("x值未知!");
                    break;
            }
        }
    }
}

4.2 continue语句

continue语句将控制权传递给它所在的封闭迭代语句的下一次迭代。如代码清单7-6所示。

代码清单7-6 continue语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                if (i > 5)
                {
                    continue;
                }
                Console.WriteLine("i={0}", i);
            }
        }
    }
}

运行结果为：

i=0
i=1
i=2
i=3
i=4
i=5

在上述代码中，循环语句要执行从0到9的循环，第11行的条件语句判断了变量i的值，当它大于5时即开始下一次循环，这意味着continue以后的语句都将得不到执行。因此运行结果只输出到了当i小于等于5时的结果。

4.3 return语句

return语句终止它出现在其中的方法的执行并将控制返回给调用方法。它还可以返回一个可选值。如果方法为void类型，则可以省略return语句。如代码清单7-7所示。

代码清单7-7 使用return语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            string result = HelloWorld("cn");
            Console.WriteLine(result);
            result = HelloWorld("en");
            Console.WriteLine(result);
        }

        private static string HelloWorld(string language)
        {
            string word = string.Empty;
            switch (language)
            {
                case "cn":
                    word = "你好！";
                    break;
                case "en":
                    word = "Hello！";
                    break;
            }
            return word;
        }
    }
}

运行结果为：

你好！
Hello！

4.4 throw语句

throw语句用于在程序执行期间出现反常情况（异常）时发生信号。异常也是一个对象，该对象的类是从System.Exception派生的，如代码清单7-8所示。

代码清单7-8 throw语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            string result = null;
            try
            {
                Console.WriteLine(result.ToString());
            }
            catch (Exception)
            {
                throw;
            }
        }
    }
}

4.5 goto语句

goto语句通常和标签语句配合使用，将程序控制直接传递给标签语句。例如，可用于跳出较深的嵌套循环。另一个通常用法是将控制传递给特定的switch-case标签或switch语句中的默认标签。goto语句要尽量少用，会降低程序代码的可读性。该语句的用法如代码清单7-9所示。

代码清单7-9 goto语句

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                if (i == 5)
                {
                    goto Exit;
                }
            }
            Exit:
            Console.WriteLine("Exit！");
        }
    }
}

4.6 default语句

default关键字在switch语句中充当默认标签的作用，相当于if条件语句中的else。和else一样，default并不是必需的。

5.标签语句

标签语句的语法如下：

标签：语句

在运行的时候，标签下的语句还是会被执行，标签的作用就是可以让程序从其他位置随时转到标签位置执行，如图7-6所示。

5.1 标签

在标签的有效范围内，可以在goto语句中使用它。我们知道，goto语句可以在块内外转移控制权，但这仅限于从块内到块外。图7-7中的goto标签语句在标签的有效范围外，因此引发编译错误。

5.2 标签语句的有效范围

标签在它所在的整个语句块都是有效的，包括嵌入的块。如果两个同名标签的有效范围重叠，则会引发一个编译期错误。

6.循环语句

通过使用循环语句可以创建循环。循环语句导致嵌入语句根据循环终止条件多次执行。除非遇到跳转语句，否则这些语句将按顺序执行。

C#中共有四种循环语句，它们全部都支持用break来退出循环，用continue来跳过本次循环进入下一次循环。

循环语句使用下述关键字：

  1. while

  2. do......while

  3. for

  4. foreach......in

下面分别介绍。

6.1 while循环

while会先检查一个表达式的值，如果值为true则执行一个语句或语句块，直到指定的表达式为false停止循环，如代码清单7-10所示。

while循环的语法如下：

while（布尔表达式）{
    //语句或语句块
}

代码清单7-10 while循环

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int i = 0;
            while (i < 10)
            {
                Console.WriteLine(i);
                i++;
            }
        }
    }
}

如代码清单7-10所示，while语句在循环执行语句前会先计算"i＜10"表达式的值，如果为true则继续，否则终止循环。

上述代码的运行结果为：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

6.2 do......while循环

do语句重复执行括在{}里的一个语句或语句块，直到指定的表达式计算为false。do......while循环和while循环最大的不同是：前者比后者多做一次循环，因为while先检查布尔表达式的值后执行循环体语句，do......while先执行循环体语句后检查布尔表达式的值。

do......while循环的语法如下：

do{
    //语句或语句块
}while（布尔表达式）

在代码清单7-11的示例中，只要变量x小于5，do-while循环语句就开始执行。

代码清单7-11 do......while循环

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int x = 0;
            do
            {
                Console.WriteLine(x);
                x++;
            } while (x < 5);
        }
    }
}

运行结果为：

0
1
2
3
4

6.3 for循环

for语句一般用于循环过程，在循环开始时需要初始化，然后开始循环执行，当其中的布尔表达式返回false时退出，否则会造成死循环。

for循环的语法为：

for（变量初始化；布尔表达式；迭代表达式）{
    //语句或语句块
}

其中，"变量初始化"、"布尔表达式"、"迭代表达式"这三项都是可选项。"变量初始化"为循环控制变量做初始化，循环控制变量可以有一个或多个（用逗号隔开，这意味着控制变量的类型是一样的）；"布尔表达式"为循环控制条件，也可以有一个或多个语句；"迭代表达式"按规律改变循环控制变量的值，例如可以递增或者递减，如图7-8所示。

注意，"变量初始化"、"布尔表达式"和"迭代表达式"都是可选的。如果忽略了条件，就可能产生一个死循环，要用跳转语句（break、return或goto）才能退出。如代码清单7-12所示。

代码清单7-12 省略了"变量初始化"、"布尔表达式"和"迭代表达式"的for循环

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int i = 0;
            for (; ; )
            {
                Console.WriteLine(i++);
                if (i > 6)
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

如代码清单7-12所示，第10行的for循环省略了"变量初始化"、"布尔表达式"和"迭代表达式"，这就造成了一个没有出口的循环，即常说的死循环。为避免这种情况，引入了变量i，通过i的自增以及当i值大于6的时候，通过break语句让循环终止，从而避免了死循环的发生。

上述代码输出如下：

0
1
2
3
4
5
6

接下来，我们来看一个标准的for循环的写法，如代码清单7-13所示：

代码清单7-13 标准的for循环写法

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
    }
}

输出如下：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

6.4 foreach......in循环

foreach语句基本为数组和集合专用，用于遍历一个数组或对象集合中的每一个元素，其语法为：

foreach（类型变量in集合）{
    //语句或语句块
}

foreach语句的作用就是，每次循环都取出"集合"中的一个元素并放在"变量"中，然后执行一次"语句或语句块"。注意，在"语句或语句块"中，"变量"是只读的。也就是说，只能访问"变量"的值，而不能为其赋值，如图7-9所示。

foreach循环如代码清单7-14所示。

代码清单7-14 foreach循环

using System;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            foreach (int i in array)
            {
                Console.WriteLine(i);
                // i = 0; // 这行代码被注释掉了，因为 foreach 迭代变量是只读的
            }
        }
    }
}

7.using语句

这里的using是语句，而非using指令，using指令为导入指定命名空间，而using语句则是为确保正确使用IDisposable对象的方便语法。这里所谓正确使用指的是，当使用完毕实现了IDisposable接口的对象以后自动调用它的Dispose（）方法。

其语法为：

using（局部变量声明及初始化语句，多个使用逗号分隔）{
    //语句或语句块
}

其中的局部变量声明部分负责声明在"语句或语句块"中使用的对象变量，可以声明多个变量，以逗号隔开即可。下面的代码是使用using语句前的用法，可以看到，通过将font1对象放入try块中，并在finally块中调用使用完的font1变量的Dispose（）方法释放资源，如图7-10所示。

不使用using语句的示例如代码清单7-15所示。

代码清单7-15 不使用using语句的示例

using System;
using System.Drawing;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            Font font1 = new Font("Arial", 10.0f);
            try
            {
                byte charset = font1.GdiCharSet;
            }
            finally
            {
                if (font1 != null)
                    font1.Dispose();
            }
        }
    }
}

那么使用using语句后会是怎样的呢？下面对上述代码进行改写，如代码清单7-16所示，font1的声明和初始化放在了using语句中，这点一定要注意，不能仅仅进行声明，还必须包括初始化，如果要使用多个对象就直接在font1对象的初始化语句后使用逗号分隔直接加即可。从第10行到第13行为相关资源的有效范围，出了这个范围CLR自动调用相关对象的Dispose方法。因此，这里使用的资源必须是实现了IDisposable的对象。使用using语句进行改写后的示例如代码清单7-16所示。

代码清单7-16 使用using语句进行改写后的示例

using System;
using System.Drawing;

namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class StatementSample
    {
        static void Main()
        {
            using (Font font1 = new Font("Arial", 10.0f))
            {
                byte charset = font1.GdiCharSet;
            }
        }
    }
}

注：Dispose方法是用于释放对象占用的非托管资源（如文件句柄、数据库连接、网络连接、图形资源等）的一种机制。它是 IDisposable 接口的一部分。

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