“開關”(Switch)有時也被劃分為一種“選擇語句”。根據一個整數表達式的值,switch語句可從一系列代碼選出一段執行。它的格式如下:
switch(整數選擇因子) {
case 整數值1 : 語句; break;
case 整數值2 : 語句; break;
case 整數值3 : 語句; break;
case 整數值4 : 語句; break;
case 整數值5 : 語句; break;
//..
default:語句;
}
其中,“整數選擇因子”是一個特殊的表達式,能產生整數值。switch能將整數選擇因子的結果與每個整數值比較。若發現相符的,就執行對應的語句(簡單或復合語句)。若沒有發現相符的,就執行default語句。
在上面的定義中,大家會注意到每個case均以一個break結尾。這樣可使執行流程跳轉至switch主體的末尾。這是構建switch語句的一種傳統方式,但break是可選的。若省略break,會繼續執行後面的case語句的代碼,直到遇到一個break為止。盡管通常不想出現這種情況,但對有經驗的程序員來說,也許能夠善加利用。注意最後的default語句沒有break,因為執行流程已到了break的跳轉目的地。當然,如果考慮到編程風格方面的原因,完全可以在default語句的末尾放置一個break,盡管它並沒有任何實際的用處。
switch語句是實現多路選擇的一種易行方式(比如從一系列執行路徑中挑選一個)。但它要求使用一個選擇因子,並且必須是int或char那樣的整數值。例如,假若將一個字串或者浮點數作為選擇因子使用,那麼它們在switch語句裡是不會工作的。對於非整數類型,則必須使用一系列if語句。
下面這個例子可隨機生成字母,並判斷它們是元音還是輔音字母:
//: VowelsAndConsonants.java // Demonstrates the switch statement public class VowelsAndConsonants { public static void main(String[] args) { for(int i = 0; i < 100; i++) { char c = (char)(Math.random() * 26 + 'a'); System.out.print(c + ": "); switch(c) { case 'a': case 'e': case 'i': case 'o': case 'u': System.out.println("vowel"); break; case 'y': case 'w': System.out.println( "Sometimes a vowel"); break; default: System.out.println("consonant"); } } } } ///:~
由於Math.random()會產生0到1之間的一個值,所以只需將其乘以想獲得的最大隨機數(對於英語字母,這個數字是26),再加上一個偏移量,得到最小的隨機數。
盡管我們在這兒表面上要處理的是字符,但switch語句實際使用的字符的整數值。在case語句中,用單引號封閉起來的字符也會產生整數值,以便我們進行比較。
請注意case語句相互間是如何聚合在一起的,它們依次排列,為一部分特定的代碼提供了多種匹配模式。也應注意將break語句置於一個特定case的末尾,否則控制流程會簡單地下移,並繼續判斷下一個條件是否相符。
1. 具體的計算
應特別留意下面這個語句:
char c = (char)(Math.random() * 26 + 'a');
Math.random()會產生一個double值,所以26會轉換成double類型,以便執行乘法運算。這個運算也會產生一個double值。這意味著為了執行加法,必須無將'a'轉換成一個double。利用一個“造型”,double結果會轉換回char。
我們的第一個問題是,造型會對char作什麼樣的處理呢?換言之,假設一個值是29.7,我們把它造型成一個char,那麼結果值到底是30還是29呢?答案可從下面這個例子中得到:
//: CastingNumbers.java // What happens when you cast a float or double // to an integral value? public class CastingNumbers { public static void main(String[] args) { double above = 0.7, below = 0.4; System.out.println("above: " + above); System.out.println("below: " + below); System.out.println( "(int)above: " + (int)above); System.out.println( "(int)below: " + (int)below); System.out.println( "(char)('a' + above): " + (char)('a' + above)); System.out.println( "(char)('a' + below): " + (char)('a' + below)); } } ///:~
輸出結果如下:
above: 0.7 below: 0.4 (int)above: 0 (int)below: 0 (char)('a' + above): a (char)('a' + below): a
所以答案就是:將一個float或double值造型成整數值後,總是將小數部分“砍掉”,不作任何進位處理。
第二個問題與Math.random()有關。它會產生0和1之間的值,但是否包括值'1'呢?用正統的數學語言表達,它到底是(0,1),[0,1],(0,1],還是[0,1)呢(方括號表示“包括”,圓括號表示“不包括”)?同樣地,一個示范程序向我們揭示了答案:
//: RandomBounds.java // Does Math.random() produce 0.0 and 1.0? public class RandomBounds { static void usage() { System.err.println("Usage: \n\t" + "RandomBounds lower\n\t" + "RandomBounds upper"); System.exit(1); } public static void main(String[] args) { if(args.length != 1) usage(); if(args[0].equals("lower")) { while(Math.random() != 0.0) ; // Keep trying System.out.println("Produced 0.0!"); } else if(args[0].equals("upper")) { while(Math.random() != 1.0) ; // Keep trying System.out.println("Produced 1.0!"); } else usage(); } } ///:~
為運行這個程序,只需在命令行鍵入下述命令即可:
java RandomBounds lower
或
java RandomBounds upper
在這兩種情況下,我們都必須人工中斷程序,所以會發現Math.random()“似乎”永遠都不會產生0.0或1.0。但這只是一項實驗而已。若想到0和1之間有2的128次方不同的雙精度小數,所以如果全部產生這些數字,花費的時間會遠遠超過一個人的生命。當然,最後的結果是在Math.random()的輸出中包括了0.0。或者用數字語言表達,輸出值范圍是[0,1)。