C#withGodot：流程控制

本文系用户投稿，不代表机核网观点
⚠️ 未经作者授权禁止转载
缩进在这里没有意义
提到各种流程控制语句那么肯定就涉及包含多条语句的代码块。GDScript和Python这样的语言用缩进级别来表示代码块。
而包括各种C-like语言在内的诸多语言，用花括号来表示代码块：
{
    var n = 1;
var o = n * n;Console.WriteLine($"{n}  {o}");
    {var a = 42;Console.WriteLine($"{a}  {o}");}
}
花括号内的语句都属于同一个代码块，类似于不同缩进级别形成的层次结构，代码块也可以嵌套。
上面的代码是合法的C#代码，你可以只用花括号引入代码块而不一定要用其它关键字写一个具体的什么语句（如if、while）。代码块可以限制变量的作用域，当然真的需要这样写的时候很少。
你还可以看到，缩进、空格不影响代码块中语句的语义。由于分号是结束语句的硬性要求，你甚至可以把多行代码全部写到一行。当然，为了增强可读性，IDE和编辑器也会帮你把它们按代码块层次缩进好。
条件语句
和各种主流编程语言一样，C#用if关键字起头引出一个条件语句：
var n = 12;
if (n % 2 == 0)
{
    Console.WriteLine($"{n} is even");
}
else
{
    Console.WriteLine($"{n} is odd");
}
但是，要注意它和GDScript等非C-like语言不同的是，if后面的条件必须用括号括起来。
如果代码块只有一句，也可以省略括号：
if (n % 2 == 0)
    Console.WriteLine($"{n} is even");
else
    Console.WriteLine($"{n} is odd");
我个人是不爱省略花括号的，反正IDE会帮我写括号。而省略花括号后，只有紧接着if和条件的那一句会被视作if语句的一部分。如果你不小心写成了这样：
if (n % 2 == 0)
    n += 1;
    n += 2;
n+=2无论n是不是偶数都会执行。
另外C#中没有elif，这种情况只需要写else if即可。
条件只能是布尔表达式
C#对类型比较严格，在需要布尔表达式的地方只能填入值为布尔类型的表达式：
if (2){} // 错误
剧透：实际上在C#可以让非布尔类型的表达式可以放在各种控制语句的条件中，要实现这一点就必须要为此类型定义一个可以隐式转换到bool的特殊方法。
三元运算符
还有一个和if语句相关的C-like语言传统就是三元运算符?:，它需要三个操作数。以下代码：
var x = 12;
int n;
if (n % 2 == 0)
{
    n = 1;
}
else
{
    n = 0;
}
等价于：
var x = 12;
var n = x % 2 == 0 ? 1 : 0;
当然理解起来还是很好理解，毕竟这个问号就像是在发问。问号左边是一个布尔表达式，当表达式为真时，返回冒号左边的表达式的值，否则返回右边的表达式的值。
在Python和GDScript这种非C-like语言中实际上也有类似的结构：
var x = 12
var n = 1 if x % 2 == 0 else 0
首先给出的是条件为真的返回值，然后再用if引出条件，else引出条件为假时的返回值。
另外一些语言选择统一用if，这些语言中if不是一种语句，而是一种表达式，以rust为例：
let x: i32 = 12;
let n = if x % 2 == 0 {1} else {0};
它的if表达式可以直接隐式返回一个值。
while循环
没啥好说的，但凡是while循环，其实都差不多。
int n = 1;
int sum = 0;
while (n < 100)
{
    sum += n;
    n += 1;
}
同样，条件必须打括号，下面是代码块。
do while循环
这也是一种C-like语言传统结构。实际上非常少用。它的意思就是先不管循环条件，直接执行一次循环主体的代码，然后再去判断条件，然后按while循环的流程进行。
var n = 1;
do
{
    Console.WriteLine(n);
} while (n < 0)
上面的代码还是会在控制台输出一次。
控制循环
依然和大部分编程语言类似，C#提供两个控制循环执行的关键字break和continue。
break直接退出整个循环
continue进入下一次循环
for循环
for循环是C-like语言中最古老最传统的循环。这样的GDScript代码：
for i in range(3):
    print(i)
等价于：
for (var i=0;i < 3;i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}
for循环的条件由三个语句构成。
第一条语句是用来初始化迭代变量，也就是在初次循环之前给i一个初值。这里其实不一定要是整数类型，只不过传统的for循环很多时候会用来访问数组或者其它数据结构，所以用它来表示当前的索引。
第二条语句是停止条件，当这个表达式为假时就退出循环。
第三条语句是每次循环结束后执行的操作。i++在这里等价于i += 1。
++运算符（increment operator）也是C-like语言的老传统。它最烦人的一点就是它要分前后：
var i = 1;
i++; // i的值变为2
Console.WriteLine(i++); // 输出2，但是i的值变成了3
Console.WriteLine(++i); // 输出4
Console.WriteLine(i--+1); // 输出5，但是i的值变成了3
++放前面，就是说给后面这个变量式加一，然后作为整个表达式的结果；放后面，就是说先直接把变量的值用着，事后给它加一。纯粹的脑筋急转弯，所以很多语言根本不引入这个容易造成混淆的运算符，如果你不参加什么考试，我建议不要在这个东西上面花太多时间，也不要去纠结在for循环条件里++放前面快还是放后面快。Swift这种早期有++运算符的语言后来都直接删掉了。和++运算符类似，还有个--。如果你需要逆序遍历某个序列的时候，可以考虑使用--运算符。
由于马上要讲到的foreach循环的存在，真的非for循环不可的情况实际上非常少。如果你闲得没事做还可以写出以下花样：
// 省掉所有语句，等价于while(true)
for (; ; ) // 像一个哭泣的表情
{
    break;
}
// 初始化一个可以在循环中使用的变量，但是你要自己控制它的更新，可能有一定用处
for (int n = 0; ; ){}
for (int n = 0;n < 10;){}
现代的foreach循环
foreach循环是更现代、更简洁的循环语法，它类似于GDScript和Python的for..in...循环，可以直接将可迭代对象（实际上这类对象在C#中叫IEnumerable）中的元素在每次循环中绑定到迭代变量。
int[] array = [1, 2, 3];
foreach (var n in array)
{
    Console.WriteLine(n);
}
​
string s = "我要吃汉堡！";
foreach (var c in s)
{
    Console.WriteLine(c);
}
如果你确实需要在取得元素的同时使用索引，实际上也有标准库方法能够实现，先卖个关子。
switch
猜对了，这又是C-like语言的传统艺能。
但是这次括号里的不是条件，而是一个表达式。它的作用是在代码块中列出表达式的若干可取值，然后从上往下匹配。如果有匹配到的情况，就执行对应代码块，然后退出switch：
int n = 12;
switch (n)
{
    case 1:break;
    default:break;
}

// 更适合用在枚举类型上
enum DayOfWeek { Monday, } // 后略
var day = DayOfWeek.Monday;
switch (day)
{
    case DayOfWeek.Monday:
        Console.WriteLine("I hate it");
        break;
    // 略
}
case的顺序是会影响switch语句的执行的。匹配会从上往下执行，首次匹配到的case对应的代码块就会执行，然后退出switch。
default是一个特殊的case，如果没有任何case可以匹配，那么就执行default里的代码。它实际上就是一个兜底措施，如果你不需要在default块中进行一些处理，那么直接不写也可以。
switch搭配枚举类型也是比较恰当的用法，毕竟枚举类型就是一组确定的常量，一般IDE发现你在对枚举类型的值switch时都会自动帮你补全所有case。
往下掉
Fallthrough指的是，在一个case的代码块最后不加break或其它控制语句，此时会直接进入下一个case的代码块。这种行为很有可能是程序员忘记写break引发，因此很有可能不是预期的行为。C++目前依然允许这种行为，但是编译器可能会发出警告。C#不允许fallthrough，只允许在某个case后面没有代码块时才允许这种类似于fallthrough的行为，这种写法实质上就是为不同的case执行同样的代码：
switch(n)
{
    case 1: // 正确，case 1后面没有可执行的代码
    case 2:
        Console.WriteLine("1 or 2");
        break;
}
你会说，这不就是一堆if语句吗？没错，可以这么说，最普通的switch语句确实可以用一组if语句来代替。所以很多语言根本没有类似结构。但是。
模式匹配
如果有模式匹配语法，一些情况下还是会比多个复杂的if else好用，且可读性更高、更简洁。
GDScript和Python虽然没有switch语句，但是都有一个match语句，其实就是用来进行模式匹配的。
match x:
    1:
        print("It's one!")
    2:
        print("It's one times two!")
    var new_var:
        print("It's not 1 or 2, it's ", new_var)
小提醒，Python的match虽然和GDScript差不多，但是它的每个模式是用case开头的。
C#在8.0中加入了switch表达式，也就是说一个可以求值的switch。这种switch表达式除了使用常量来匹配，还可以写更为复杂（但好用）的模式来进行匹配：
var n = 114;
var message = n switch
{
    < 0 => "Negative",
    >0 and <100 => "0~100",
    var even when n % 2 == 0 => $"{even} is even",
    _ => "Whatever",
};
switch表达式的switch关键字要放在被匹配的表达式的后面，然后才是switch表达式的主体。switch表达式就不需要写case了，而是直接写模式然后用箭头=>引出和此模式匹配时返回的表达式。
_这个模式就是一个下划线，在C#中被称为“弃元”（微软翻译的，其实就是discard）。在switch中意思基本上就等同于default，之所以说是“switch中”是因为它还可以在其他地方用。使用弃元模式主要还是强调此模式既不关系被匹配的表达式是什么情况，也不想在后面的代码块中使用。
这些模式匹配语法也反过来可以用到一般的switch语句中：
switch (n)
{
    case <0:break;
    case >0 and <100:break;
    case var even when n % 2 == 0:break;
    default: break;
}
上述switch语句的作用和你想象的一样。至于这三个模式，第一个模式<0就是n < 0才能匹配上。
第二个case则是n大于0但小于100时才能匹配。如你所见，C#中引入的and、or关键字主要是用于模式匹配相关的语法中。一般的布尔表达式你只能用&&和||。
第三个模式用when引出一个布尔表达式作为条件，此条件满足时才能匹配，匹配成功后将n绑定到变量even。这个变量可以在此case的代码块中使用。
实际上模式匹配还有更多模式，我们后面逐步介绍。
也可以在知乎上看到我的文章。代码有语法高亮更好看。