5-流程控制 · Elixir 程序設計

5-流程控制 ========== [case](#51-case) [衛兵子句中的表達式](#52-%E5%8D%AB%E5%85%B5%E5%AD%90%E5%8F%A5%E4%B8%AD%E7%9A%84%E8%A1%A8%E8%BE%BE%E5%BC%8F) [cond](#53-cond) [if和unless](#54-if%E5%92%8Cunless) [do語句塊](#55-do%E8%AF%AD%E5%8F%A5%E5%9D%97) 本章講解case，cond和if的流程控制結構。 ## 5.1-case case將一個值與許多模式進行匹配，直到找到一個匹配成功的： ```elixir iex> case {1, 2, 3} do ...> {4, 5, 6} -> ...> "This clause won't match" ...> {1, x, 3} -> ...> "This clause will match and bind x to 2 in this clause" ...> _ -> ...> "This clause would match any value" ...> end ``` 如果與一個已賦值的變量做比較，要用pin運算符(^)標記該變量： ```elixir iex> x = 1 1 iex> case 10 do ...> ^x -> "Won't match" ...> _ -> "Will match" ...> end ``` 可以加上衛兵子句（guard clauses）提供額外的條件： ```elixir iex> case {1, 2, 3} do ...> {1, x, 3} when x > 0 -> ...> "Will match" ...> _ -> ...> "Won't match" ...> end ``` 于是上面例子中，第一個待比較的模式多了一個條件：x必須是正數。 ## 5.2-衛兵子句中的表達式 Erlang中只允許以下表達式出現在衛兵子句中： - 比較運算符（==，!=，===，!==，>，<，<=，>=） - 布爾運算符（and，or）以及否定運算符（not，!） - 算數運算符（+，-，*，/） - <>和++如果左端是字面值 - in運算符 - 以下類型判斷函數： - is_atom/1 - is_binary/1 - is_bitstring/1 - is_boolean/1 - is_float/1 - is_function/1 - is_function/2 - is_integer/1 - is_list/1 - is_map/1 - is_number/1 - is_pid/1 - is_reference/1 - is_tuple/1 - 外加以下函數： - abs(number) - bit_size(bitstring) - byte_size(bitstring) - div(integer, integer) - elem(tuple, n) - hd(list) - length(list) - map_size(map) - node() - node(pid | ref | port) - rem(integer, integer) - round(number) - self() - tl(list) - trunc(number) - tuple_size(tuple) 記住，衛兵子句中出現的錯誤不會漏出，只會簡單地讓衛兵條件失敗： ```elixir iex> hd(1) ** (ArgumentError) argument error :erlang.hd(1) iex> case 1 do ...> x when hd(x) -> "Won't match" ...> x -> "Got: #{x}" ...> end "Got 1" ``` 如果case中沒有一條模式能匹配，會報錯： ```elixir iex> case :ok do ...> :error -> "Won't match" ...> end ** (CaseClauseError) no case clause matching: :ok ``` 匿名函數也可以像下面這樣，用多個模式或衛兵條件來靈活地匹配該函數的參數： ```elixir iex> f = fn ...> x, y when x > 0 -> x + y ...> x, y -> x * y ...> end #Function<12.71889879/2 in :erl_eval.expr/5> iex> f.(1, 3) 4 iex> f.(-1, 3) -3 ``` 需要注意的是，所有case模式中表示的參數個數必須一致，否則會報錯。上面的例子兩個待匹配模式都是x，y。如果再有一個模式表示的參數是x，y，z，那就不行： ```elixir iex(5)> f2 = fn ...(5)> x,y -> x+y ...(5)> x,y,z -> x+y+z ...(5)> end ** (CompileError) iex:5: cannot mix clauses with different arities in function definition (elixir) src/elixir_translator.erl:17: :elixir_translator.translate/2 ``` ## 5.3-cond case是拿一個值去同多個值或模式進行匹配，匹配了就執行那個分支的語句。然而，許多情況下我們要檢查不同的條件，找到第一個結果為true的，執行它的分支。這時我們用cond： ```elixir iex> cond do ...> 2 + 2 == 5 -> ...> "This will not be true" ...> 2 * 2 == 3 -> ...> "Nor this" ...> 1 + 1 == 2 -> ...> "But this will" ...> end "But this will" ``` 這樣的寫法和命令式語言里的```else if```差不多一個意思（盡管很少這么寫）。如果沒有一個條件結果為true，會報錯。因此，實際應用中通常會使用true作為最后一個條件。因為即使上面的條件沒有一個是true，那么該cond表達式至少還可以執行這最后一個分支： ```elixir iex> cond do ...> 2 + 2 == 5 -> ...> "This is never true" ...> 2 * 2 == 3 -> ...> "Nor this" ...> true -> ...> "This is always true (equivalent to else)" ...> end ``` 用法就好像許多語言中，switch語句中的default一樣。最后需要注意的是，cond視所有非false和nil的值為true： ```elixir iex> cond do ...> hd([1,2,3]) -> ...> "1 is considered as true" ...> end "1 is considered as true" ``` ## 5.4 if和unless 除了case和cond，Elixir還提供了兩很常用的宏：```if/2```和```unless/2```，用它們檢查單個條件： ```elixir iex> if true do ...> "This works!" ...> end "This works!" iex> unless true do ...> "This will never be seen" ...> end nil ``` 如果給```if/2```的條件結果為false或者nil，那么它在do/end間的語句塊就不會執行，該表達式返回nil。```unless/2```相反。它們都支持else語句塊： ```elixir iex> if nil do ...> "This won't be seen" ...> else ...> "This will" ...> end "This will" ``` >有趣的是，```if/2```和```unless/2```是以宏的形式提供的，而不像在很多語言中那樣是語句。可以閱讀文檔或```if/2```的源碼（[Kernel模塊](http://elixir-lang.org/docs/stable/elixir/Kernel.html)）。 _Kernel_ 模塊還定義了諸如```+/2```運算符和```is_function/2```函數。它們默認被導入，因而在你的代碼中可用。 ## 5.5-```do```語句塊以上講解的4種流程控制結構：case，cond，if和unless，它們都被包裹在do/end語句塊中。即使我們把if語句寫成這樣： ```elixir iex> if true, do: 1 + 2 3 ``` 在Elixir中，do/end語句塊方便地將一組表達式傳遞給```do:```。以下是等同的： ```elixir iex> if true do ...> a = 1 + 2 ...> a + 10 ...> end 13 iex> if true, do: ( ...> a = 1 + 2 ...> a + 10 ...> ) 13 ``` 我們稱第二種語法使用了 **關鍵字列表（keyword lists）**。我們可以這樣傳遞```else```： ```elixir iex> if false, do: :this, else: :that :that ``` 注意一點，do/end語句塊永遠是被綁定在最外層的函數調用上。例如： ```elixir iex> is_number if true do ...> 1 + 2 ...> end ``` 將被解析為： ```elixir iex> is_number(if true) do ...> 1 + 2 ...> end ``` 這使得Elixir認為你是要調用函數```is_number/2```（第一個參數是if true，第二個是語句塊）。這時就需要加上括號解決二義性： ```elixir iex> is_number(if true do ...> 1 + 2 ...> end) true ``` 關鍵字列表在Elixir語言中占有重要地位，在許多函數和宏中都有使用。后文中還會對其進行詳解。