# **第 5 章　條件判斷** 本章我們將詳細討論一下控制結構之一的條件判斷，主要包括以下內容。 - **什么是條件判斷。** - **條件判斷中不可或缺的比較運算符、真假值 1、邏輯運算符。** - **條件判斷的種類及其寫法和使用方法。** 1也稱布爾值。——譯者注 ### **5.1　什么是條件判斷** 接下來，我們來考慮一下如何將公歷轉換為平成紀年 2。首先，我們將輸入的字符串轉換為數值后減去 1988，最后輸出運算結果，結束程序。程序如代碼清單 5.1 所示。 2日本的紀年方法。1989 年為平成元年，2014 年是平成 26 年。——譯者注 **代碼清單 5.1　ad2heisei.rb** ~~~ # 將公歷轉換為平成紀年 ad = ARGV[0].to_i heisei = ad - 1988 puts heisei ~~~ 執行結果如下： > **執行示例** ~~~ > ruby ad2heisei.rb 2013 25 ~~~ 但是，這個程序有點小問題。如果我們輸入 1989 年以前的年份，返回值會變成 0 或者負數。 > **執行示例** ~~~ -8 ~~~ 按道理，1989 年以前的年份是不能轉換為平成 XX 年的，因此程序本不應允許輸入示例中那樣的年份。我們將程序稍微改進一下，若輸入 1989 年以前的年份，程序則返回“無法轉換”的提示。 在這樣的情況下，為了實現程序在“某個條件時執行○○處理，否則執行 ×× 處理”，Ruby 為我們準備了條件判斷語句。 條件判斷語句主要有以下三種。 - **`if` 語句** - **`unless` 語句** - **`case` 語句** 接下來，我們將會介紹這些條件判斷語句及其寫法。 ### **5.2　Ruby 中的條件** 在說明條件語句之前，我們首先來看看在 Ruby 中是如何寫條件的。 ### **條件與真假值** 我們在之前的章節已經介紹過了在條件判斷中常用到的比較運算符。等號`==`，不等號`>`、`<` 等都是比較運算符。 比較的結果分為 `true` 和 `false` 兩種。顧名思義，比較結果正確時為 `true`，錯誤時為 `false`。 除了比較運算符外，Ruby 中還有很多可以作為條件判斷的方法。例如，字符串的 `empty?` 方法，該字符串的長度為 0 時返回 `true`，否則返回 `false`。 ~~~ p "".empty? #=> true p "AAA".empty? #=> false ~~~ 另外，除了 `true` 和 `false` 外，還有其他值可作為條件判斷的值。例如，用正則表達式進行匹配時，匹配成功返回該字符串的位置，匹配失敗返回 `nil`。 ~~~ p /Ruby/ =~ "Ruby" #=> 0 p /Ruby/ =~ "Diamond" #=> nil ~~~ 關于 Ruby 中的真假值的定義，可參考表 5.1。 **表 5.1　Ruby 的真假值** | **真** | `false` 、 `nil` 以外的所有對象 | |-----|-----| | **假** | `false` 、 `nil` | 也就是說，Ruby 會認為 `false` 與 `nil` 代表假，除此以外的所有值都代表真。因此，Ruby 中的真 / 假并非絕對等同于 `true/false`。`true` 代表真，`false` 代表假，同時，不返回 `true` 或 `false` 的方法只要能返回 `nil`，也可作為條件判斷的表達式來使用。另外，在 Ruby 中還有個約定俗成的規則，為了使程序更容易理解，返回真假值的方法都要以 `?` 結尾。建議大家在寫程序時也遵守這個規則。 ### **5.3　邏輯運算符** 在判斷多個條件表達式時，我們會用到邏輯運算符 `&&` 和 `||`。 **條件 `1 &&` 條件 `2`** 表示條件 `1` 為真，并且條件 `2` 也為真時，則整體的表達式返回真。兩者中只要一個返回假時，則整體的表達式返回假。 相對地， **條件 `1 ||` 條件 `2`** 表示條件 `1` 為真，或者條件 `2` 為真時，整體的表達式返回真。兩者同時為假時，則整體的表達式返回假。 還有表示否定的邏輯運算符： **`!`條件** 表示相反的條件。也就是，條件為假時，表達式返回真；條件為真時，表達式返回假。例如，我們想判斷整數 `x` 是否在 1 到 10 之間，`if` 語句可以這么寫： ~~~ if x >= 1 && x <= 10 ┊ end ~~~ 與上面的條件相反，表示“1 到 10 以外”時使用`!`，表達式可以寫成 `!(x >= 1 && x <= 10)`。不過，像下面寫成“小于 1，或者大于 10”可能更加直接，更便于理解。 ~~~ if x < 1 || x > 10 ┊ end ~~~ 條件判斷對于控制程序的行為非常重要。過于復雜、難以理解的條件，會使程序的目的也會變得難以琢磨。建議大家在寫程序時，注意盡量寫便于理解的條件。 在 Ruby 中，還有與 `&&`、`||`、`!` 意思相同，但優先級略低的邏輯運算符 `and`、`or`、`not`。關于運算符的優先級，我們將在第 9 章 9.5 節討論。 ### **5.4　if 語句** 接下來，我們就來看看條件判斷語句到底如何使用。`if` 語句是最基本的條件判斷語句，用法如下： **`if` 條件 `then` 　處理 `end`** ※ 可以省略 `then`  在這基礎上可再加上 `elsif`、`else` ： **`if` 條件 `1 then` 　處理 `1` `elsif` 條件 `2 then` 　處理 `2` `elsif` 條件 `3 then` 　處理 `3` `else` 　處理 `4` `end`** ※ 可以省略 `then`  Ruby 會按照從上到下的順序進行判斷。首先，條件 `1` 為真時程序執行處理 `1`。條件 `1` 為假時，程序再判斷條件 `2`，若為真時執行處理 `2`。同樣地，條件 `2` 為假時，程序再判斷條件 `3……`本例中雖然只有 `4` 個條件分支，但根據實際需要可以添加無限個的分支。最后，如果前面所有條件都為假時則執行處理 4。 我們來看看使用 `elsif` 的例子（代碼清單 5.2）。 **代碼清單 5.2　if_elsif.rb** ~~~ a = 10 b = 20 if a > b puts "a 比b 大" elsif a < b puts "a 比b 小" else puts "a 與b 相等" end ~~~ 這是一個比較 a、b 大小的程序。比較結果分為 a 比 b 大、a 比 b 小或者 a 與 b 相等三種情況。這種情況下，我們可以使用 `if ～ elsif ～ else` 結構。 ### **5.5　unless 語句** `unless` 語句的用法剛好與 `if` 語句相反。`unless` 語句的用法如下： **`unless` 條件 `then` 　處理 `end`** ※ 可以省略 `then`  `unless` 語句的形式和 if 語句一樣。但 `if` 語句是條件為真時執行處理，`unless` 語句則剛好相反，條件為假時執行處理。 下面是使用 `unless` 的例子（代碼清單 5.3）。 **代碼清單 5.3　unless.rb** ~~~ a = 10 b = 20 unless a > b puts "a 不比b 大" en ~~~ 這個程序執行后輸出“`a` 不比 `b` 大”。`unless` 語句的條件 `a > b` 為假，所以程序執行了 `puts` 方法。 `unless` 語句也可以使用 `else`。 **`unless` 條件 　處理 `1` `else` 　處理 `2` `end`** 這個與下面的 if 語句是等價的。 **`if` 條件 　處理 `2` `else` 　處理 `1` `end`** 對比以上兩種寫法，我們可以知道處理 1 和處理 2 的位置互換了，`if`語句通過這樣的互換，能達到與使用 `unless` 語句時同樣的效果。 ### **5.6　case 語句** 條件有多個時，使用 `if` 與 `elsif` 的組合雖然也能達到判斷多個條件的效果，但是如果需要比較的對象只有一個，根據這個對象值的不同，執行不同的處理時，使用 `case` 語句會使程序更簡單，更便于理解。 `case` 語句的用法如下： **`case` 比較對象 `when` 值 `1 then` 　處理 `1` `when` 值 `2 then` 　處理 `2` `when` 值 `3 then` 　處理 `3` `else` 　處理 `4` `end`** ※ 可以省略 `then`  本例的比較對象的值有 3 個，但根據實際情況可以無限增加下去。 還有，`when` 可以一次指定多個值。下面的示例（代碼清單 5.4）從數組 `tags` 的開頭依次取出元素，判斷元素值，輸出相應的結果。 **代碼清單 5.4　case.rb** ~~~ tags = [ "A", "IMG", "PRE" ] tags.each do |tagname| case tagname when "P","A","I","B","BLOCKQUOTE" puts "#{tagname} has child." when "IMG", "BR" puts "#{tagname} has no child." else puts "#{tagname} cannot be used." end end ~~~ > **執行示例** ~~~ > ruby case.rb A has child. IMG has no child. PRE cannot be used. ~~~ 我們再來看看其他例子。 **代碼清單 5.5　case_class.rb** ~~~ array = [ "a", 1, nil ] array.each do |item| case item when String puts "item is a String." when Numeric puts "item is a Numeric." else puts "item is something." end end ~~~ > **執行示例** ~~~ > ruby case_class.rb item is a String. item is a Numeric. item is something. ~~~ 在本例中，程序判斷傳過來的對象類型是字符串（`String` 類）還是數值（`Numeric` 類），或者均不是以上兩者，然后再輸出相應的結果。 在這里，我們同樣是使用 `case` 語句，不過判斷的主體與之前的例子有點區別。本例中的 `when` 實際并不是直接判斷傳過來的字符串，而是先查找該對象屬于哪個類，然后再根據這個類的信息來進行條件判斷。 我們還可以根據正則表達式的匹配結果進行不同處理。下面是使用正則表達式做判斷的 `case` 語句的例子。 ~~~ text.each_line do |line| case line when /^From:/i puts "發現寄信人信息" when /^To:/i puts "發現收信人信息" when /^Subject:/i puts "發現主題信息" when /^$/ puts "頭部解析完畢" exit else ## 跳出處理 end end ~~~ 這是一個解析電子郵件頭部的程序。為了簡化程序，我們并沒有考慮有多個頭部的情況，而且電子郵件里的內容我們也沒取出來。在這里，大家掌握程序的大概的處理流程就可以了。 `each_line` 方法逐行讀取電子郵件正文數據 `text`，并將每行的內容賦值給變量 `line`。這個是處理文件、文本數據時的典型的寫法。 接著 `case` 語句判斷得到的字符串的內容，執行不同的處理。以 `From:` 開頭時輸出“發現寄信人信息”，以 `To:` 開頭時輸出“發現收信人信息”，以 `Subject:` 開頭時輸出“發現主題信息”。 最后的 `when` 判斷的 `/^$/`，表示行的開頭后馬上就接著是行尾的意思 3，也就是說，這是表示空行的正則表達式。電子郵件的頭部和正文間一定會以空行作間隔，因此根據這個規則我們就可以把空行作為頭部結束的標志。當 `when` 遇到空行，輸出“頭部解析完畢”的信息后調用 `exit` 方法，結束程序。 3在正則表達式中，`^` 表示匹配字符串的開始，`$` 表示匹配字符串的結束。——譯者注 > **專欄** > === 與 case 語句 > 在 `case` 語句中，`when` 判斷值是否相等時，實際是使用 `===` 運算符來判斷的。左邊是數值或者字符串時，`===` 與`==` 的意義是一樣的，除此以外，`===` 還可以與`=~` 一樣用來判斷正則表達式是否匹配，或者判斷右邊的對象是否屬于左邊的類，等等。對比單純的判斷兩邊的值是否相等，`===` 能表達更加廣義的“相等”。 ~~~ p (/zz/ === "xyzzy") #=> true p (String === "xyzzy") #=> true p ((1..3) === 2) #=> true ~~~ > 用 `if` 語句改寫 `case` 語句的程序如下所示。請注意 `when` 指定的對象在`===`h 的左邊。 >  ### **5.7　if 修飾符與 unless 修飾符** `if` 與 `unless` 可以寫在希望執行的代碼的后面。像下面這樣： ~~~ puts "a 比b 大" if a > b ~~~ 這與下面的寫法是等價的。 ~~~ if a > b puts "a 比b 大" end ~~~ 使用修飾符的寫法會使程序更加緊湊。通常，我們在希望強調代碼執行的內容時會使用修飾符寫法。同樣地，在使用修飾符寫法時，請大家注意程序的易讀性。 ### **5.8　總結** 本章介紹了以下內容。 - **真假值** 真假值是條件表達式的返回值。 - **`nil` 或者 `false` 時為假** - **除此以外的值為真** - **條件判斷語句** 條件判斷語句有： - **`if` 語句** - **`unless` 語句** - **`case` 語句** - **比較** 用 `if` 語句、`unless` 語句做比較時，會用到比較運算符（==，!=，<，> 等）、以 ? 結尾的方法、邏輯運算符等。 - **if 語句、unless 語句** 兩者皆為條件判斷的基本語句。 - **case 語句** 在遇到像“根據對象的不同狀態，采取不同的處理”那樣的分情況處理時，我們會用到 `case` 語句。 分情況處理時，不同的對象所采取的判斷方法也不一樣。具體來說是根據 === 運算符的比較特性，實現分情況處理。更詳細的說明請參考專欄“`===` 與 `case` 語句”。 大部分的編程語言都有條件判斷。本書也在很多地方使用了條件判斷。大家可以參考這些內容，逐漸熟練掌握什么時候該用哪種條件判斷語句。 > **專欄** > **對象的同一性** > 所有的對象都有標識和值。 > 標識（ID）用來表示對象同一性。Ruby 中所有對象都是唯一的，對象的 ID 可以通過 `object_id`（或者 `__id__`）方法取得。 ~~~ ary1 = [] ary2 = [] p ary1.object_id #=> 67653636 p ary2.object_id #=> 67650432 ~~~ > 我們用 `equal?` 方法判斷兩個對象是否同一個對象（ID 是否相同）。 ~~~ str1 = "foo" str2 = str1 str3 = "f" + "o" + "o" p str1.equal?(str2) #=> true p str1.equal?(str3) #=> false ~~~ > 對象的“值”就是對象擁有的信息。例如，只要對象的字符串內容相等，Ruby 就會認為對象的值相等。Ruby 使用 == 來判斷對象的值是否相等。 ~~~ str1 = "foo" str2 = "f" + "o" + "o" p str1 == str2 #=> true ~~~ > 除了 == 以外，Ruby 還提供 `eql?` 方法用來判斷對象的值是否相等。`==` 與 `eql?` 都是 `Object` 類定義的方法，大部分情況下它們的執行結果都是一樣的。但也有例外，數值類會重定義 `eql?` 方法，因此執行后有不一樣結果。 ~~~ p 1.0 == 1 #=> true p 1.0.eql?(1) #=> false ~~~ > 憑直覺來講，把 `1.0` 與 `1` 判斷為相同的值會更加方便。在一般情況進行值的比較時使用 `==`，但是在一些需要進行更嚴謹的比較的程序中，就需要用到 `eql?` 方法。例如，`0` 與 `0.0` 作為散列的鍵時，會判斷為不同的鍵，這是由于散列對象內部的鍵比較使用了 `eql?` 方法來判斷。 ~~~ hash = { 0 => "0"} p hash[0.0] #=> nil p hash[0] #=> "0" ~~~