Kotlin与Java虚拟机三：控制流

第3章 控制流

控制流决定了程序往哪走。Kotlin 的控制流有一个核心设计：几乎所有控制结构都是表达式，会返回一个值。这一点和 Java 差别很大，后面写代码你会感受到它带来的简洁。

3.1 if 是表达式

Java 里 if 是语句，不能赋值给变量。Kotlin 里 if 可以返回值：

val score = 85

// 传统写法
val grade1: String
if (score >= 60) {
    grade1 = "及格"
} else {
    grade1 = "不及格"
}

// 表达式写法：if 整个作为右值
val grade2 = if (score >= 60) "及格" else "不及格"

// 多行写法也可以，最后一个表达式就是返回值
val grade3 = if (score >= 90) {
    "优秀"
} else if (score >= 60) {
    "良好"
} else {
    "不及格"
}

注意：Kotlin 没有三元运算符 condition ? a : b。因为 if-else 本身就能当表达式用，三元运算符就多余了。

3.2 when 表达式

when 相当于 Java 的 switch，但强大得多。它可以替代 if-else if 链，而且同样是表达式。

3.2.1 基本用法

val day = 3

when (day) {
    1 -> println("周一")
    2 -> println("周二")
    3, 4, 5 -> println("工作日")      // 多个条件用逗号
    in 6..7 -> println("周末")        // 用区间
    else -> println("未知")           // 兜底分支，类似 default
}

3.2.2 作为表达式赋值

val status = when {
    score >= 90 -> "优秀"
    score >= 60 -> "及格"
    else -> "不及格"
}

注意第二种写法 when 后面不带参数，每个分支直接写布尔条件。这种写法用来替代 if-else if 链非常清爽。

3.2.3 检查类型

when 配合 is 做类型判断，编译器会自动做类型转换（smart cast）：

fun describe(obj: Any): String = when (obj) {
    is Int -> "整数：$obj"
    is String -> "字符串，长度 ${obj.length}"   // obj 自动当成 String
    is IntArray -> "数组大小 ${obj.size}"
    else -> "其他类型"
}

3.2.4 when 的穷尽性

当 when 作为表达式赋值时，编译器会检查分支是否穷尽。碰到密封类（第 7 章讲）时尤其有用------你漏写一个子类，编译器直接报错。普通 when 语句（不赋值）则不要求穷尽。这个特性让 when 比 Java 的 switch 安全得多：Java 漏写 break 会穿透，Kotlin 漏分支会编译报错。

3.3 区间与数列

.. 操作符创建区间：

val r1 = 1..10        // 闭区间 [1, 10]，包含 10
val r2 = 1 until 10   // 半开区间 [1, 10)，不包含 10
val r3 = 10 downTo 1  // 倒序
val r4 = 1..10 step 2 // 步长 2：1, 3, 5, 7, 9
val r5 = 'a'..'z'     // 字符区间也可以

区间本质是 IntRange、CharRange 这些类，它们实现了 Iterable，所以能直接 for 遍历。

3.4 for 循环

Kotlin 没有 Java 那种三段式 for (int i = 0; i < n; i++)。它统一用 for (item in collection)：

// 遍历区间
for (i in 1..5) print(i)            // 12345

// 遍历数组/列表
val names = listOf("张三", "李四", "王五")
for (name in names) println(name)

// 带下标
for ((index, name) in names.withIndex()) {
    println("$index: $name")
}

// 遍历 Map
val map = mapOf("a" to 1, "b" to 2)
for ((key, value) in map) {
    println("$key -> $value")
}

如果真的需要按索引遍历，用 indices：

val arr = arrayOf("A", "B", "C")
for (i in arr.indices) println(arr[i])

3.5 while 与 do-while

这两个和 Java 几乎一样：

var n = 3
while (n > 0) {
    println("n = $n")
    n--
}

var m: Int
do {
    m = readln().toInt()    // 读一行输入
    println("你输入了 $m")
} while (m != 0)

3.6 break、continue 与标签

Kotlin 的 break 和 continue 行为和 Java 相同，但嵌套循环时想跳出外层循环，需要用标签：

// 标签格式：名字@
outer@ for (i in 1..3) {
    for (j in 1..3) {
        if (i + j == 4) break@outer   // 直接跳出外层循环
        println("i=$i, j=$j")
    }
}

3.6.1 Lambda 里的 return

Kotlin 有个容易混淆的点：在 Lambda 里写 return，默认返回的是包含这个 Lambda 的函数，而不是 Lambda 本身。看例子：

fun listWalk() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
    numbers.forEach {
        if (it == 3) return        // 从 listWalk() 返回！不是从 forEach 返回
        println(it)
    }
    println("这行不会打印")
}
// 输出：1 2，然后函数结束

如果只想跳过当前这一次迭代，用标签：

fun listWalk2() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
    numbers.forEach lit@ {
        if (it == 3) return@lit    // 只跳这一轮，继续下一个
        println(it)
    }
    println("循环结束")
}
// 输出：1 2 4 5 循环结束

更常用的写法是隐式标签------标签名和函数名同名：

numbers.forEach {
    if (it == 3) return@forEach    // 等价于上面的 lit@
    println(it)
}

这个行为后面讲 Lambda 时还会再遇到，先记住：return 在 Lambda 里默认是"非局部返回"。

3.7 本章小结

• if 是表达式，可以直接赋值；Kotlin 没有三元运算符。
• when 替代 switch 和 if-else if 链，支持多值、区间、类型判断。
• 区间 ..、until、downTo、step 都是 ClosedRange / IntProgression。
• for 统一遍历区间、数组、集合、Map；带下标用 withIndex()。
• break / continue 配合标签跳出外层循环；Lambda 里 return 默认从外层函数返回，用 return@标签 跳过当前迭代。

动手练习

1. 写一个函数，输入分数（0--100），用 when 返回等级：90+ 优秀，80--89 良好，60--79 及格，其余不及格。
2. 用嵌套循环打印九九乘法表，要求当乘积超过 20 时用标签跳出外层循环。
3. 写一段代码遍历 1..100，用 continue 跳过所有奇数，只打印偶数。

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