switch多重选择

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除了if语句外,还有一种条件判断,是根据某个表达式的结果,分别去执行不同的分支。

例如,在游戏中,让用户选择选项:

  1. 单人模式
  2. 多人模式
  3. 退出游戏

这时,switch语句就派上用场了。

switch语句根据switch (表达式)计算的结果,跳转到匹配的case结果,然后继续执行后续语句,直到遇到break结束执行。

我们看一个例子:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int option = 1;
        switch (option) {
        case 1:
            System.out.println("Selected 1");
            break;
        case 2:
            System.out.println("Selected 2");
            break;
        case 3:
            System.out.println("Selected 3");
            break;
        }
    }
}

修改option的值分别为123,观察执行结果。

如果option的值没有匹配到任何case,例如option = 99,那么,switch语句不会执行任何语句。这时,可以给switch语句加一个default,当没有匹配到任何case时,执行default

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int option = 99;
        switch (option) {
        case 1:
            System.out.println("Selected 1");
            break;
        case 2:
            System.out.println("Selected 2");
            break;
        case 3:
            System.out.println("Selected 3");
            break;
        default:
            System.out.println("Not selected");
            break;
        }
    }
}

如果把switch语句翻译成if语句,那么上述的代码相当于:

if (option == 1) {
    System.out.println("Selected 1");
} else if (option == 2) {
    System.out.println("Selected 2");
} else if (option == 3) {
    System.out.println("Selected 3");
} else {
    System.out.println("Not selected");
}

对于多个==判断的情况,使用switch结构更加清晰。

同时注意,上述“翻译”只有在switch语句中对每个case正确编写了break语句才能对应得上。

使用switch时,注意case语句并没有花括号{},而且,case语句具有“穿透性”,漏写break将导致意想不到的结果:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int option = 2;
        switch (option) {
        case 1:
            System.out.println("Selected 1");
        case 2:
            System.out.println("Selected 2");
        case 3:
            System.out.println("Selected 3");
        default:
            System.out.println("Not selected");
        }
    }
}

option = 2时,将依次输出"Selected 2""Selected 3""Not selected",原因是从匹配到case 2开始,后续语句将全部执行,直到遇到break语句。因此,任何时候都不要忘记写break

如果有几个case语句执行的是同一组语句块,可以这么写:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int option = 2;
        switch (option) {
        case 1:
            System.out.println("Selected 1");
            break;
        case 2:
        case 3:
            System.out.println("Selected 2, 3");
            break;
        default:
            System.out.println("Not selected");
            break;
        }
    }
}

使用switch语句时,只要保证有breakcase的顺序不影响程序逻辑:

switch (option) {
case 3:
    ...
    break;
case 2:
    ...
    break;
case 1:
    ...
    break;
}

但是仍然建议按照自然顺序排列,便于阅读。

switch语句还可以匹配字符串。字符串匹配时,是比较“内容相等”。例如:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = "apple";
        switch (fruit) {
        case "apple":
            System.out.println("Selected apple");
            break;
        case "pear":
            System.out.println("Selected pear");
            break;
        case "mango":
            System.out.println("Selected mango");
            break;
        default:
            System.out.println("No fruit selected");
            break;
        }
    }
}

switch语句还可以使用枚举类型,枚举类型我们在后面讲解。

编译检查

使用IDE时,可以自动检查是否漏写了break语句和default语句,方法是打开IDE的编译检查。

在Eclipse中,选择Preferences - Java - Compiler - Errors/Warnings - Potential programming problems,将以下检查标记为Warning:

  • 'switch' is missing 'default' case
  • 'switch' case fall-through

在Idea中,选择Preferences - Editor - Inspections - Java - Control flow issues,将以下检查标记为Warning:

  • Fallthrough in 'switch' statement
  • 'switch' statement without 'default' branch

switch语句存在问题时,即可在IDE中获得警告提示。

switch-note

switch表达式

使用switch时,如果遗漏了break,就会造成严重的逻辑错误,而且不易在源代码中发现错误。从Java 12开始,switch语句升级为更简洁的表达式语法,使用类似模式匹配(Pattern Matching)的方法,保证只有一种路径会被执行,并且不需要break语句:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = "apple";
        switch (fruit) {
        case "apple" -> System.out.println("Selected apple");
        case "pear" -> System.out.println("Selected pear");
        case "mango" -> {
            System.out.println("Selected mango");
            System.out.println("Good choice!");
        }
        default -> System.out.println("No fruit selected");
        }
    }
}

注意新语法使用->,如果有多条语句,需要用{}括起来。不要写break语句,因为新语法只会执行匹配的语句,没有穿透效应。

很多时候,我们还可能用switch语句给某个变量赋值。例如:

int opt;
switch (fruit) {
case "apple":
    opt = 1;
    break;
case "pear":
case "mango":
    opt = 2;
    break;
default:
    opt = 0;
    break;
}

使用新的switch语法,不但不需要break,还可以直接返回值。把上面的代码改写如下:

// switch
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String fruit = "apple";
        int opt = switch (fruit) {
            case "apple" -> 1;
            case "pear", "mango" -> 2;
            default -> 0;
        }; // 注意赋值语句要以;结束
        System.out.println("opt = " + opt);
    }
}

这样可以获得更简洁的代码。

由于switch表达式是作为Java 12的预览特性(Preview Language Features)实现的,编译的时候,我们还需要给编译器加上参数:

javac --source 12 --enable-preview Main.java

这样才能正常编译。

练习

使用switch实现一个简单的石头、剪子、布游戏。

switch练习

小结

switch语句可以做多重选择,然后执行匹配的case语句后续代码;

switch的计算结果必须是整型、字符串或枚举类型;

注意千万不要漏写break,建议打开fall-through警告;

总是写上default,建议打开missing default警告;

从Java 12开始,switch语句升级为表达式,不再需要break,并且代码更简洁。


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