1.3　流程控制

流程控制语句用来实现对程序流程的选择、循环和返回等进行控制。Python中主要的流程控制包括if（判断）、for（循环）、break（跳出）、continue（继续）等语句。

1.3.1　程序块与作用域

在大多数高级语言中，程序块与作用域有不同的概念。

· 程序块结构是一种程序结构形式，使程序变得清晰，便于阅读和修改。比如C、C++中允许程序员按照自己的习惯在不同的行之间采取任意对齐方式。

· 作用域是按变量或函数的可见性定义的程序子集。如果某个符号的名称在给定执行点是可见的，则称该符号在作用域内。比如在C、C++中用大括号“{ }”表达作用域。

而Python将两个概念进行了结合，用一种表达方式（即缩进）同时表达程序块和作用域的概念，即相同缩进范围内的代码在一个程序块和作用域中，且同一程序块和作用域中不能有不同的缩进。Python中用冒号“:”作为程序块标记关键字。比如，Python中可以有这样的代码：

上述代码在if块中分两行打印了两个单词，该块中的两条语句有相同的缩进。

下面的代码因为在if块中出现了两个不同缩进的语句行，所以不符合Python的语法规则（执行时Python解释器会报错）：

注意：每个用冒号“:”标记的程序块内的代码必须有相同的缩进。

在C、C++、Java等语言中允许定义空作用域，即在作用域中不写任何代码，达到使作用域什么也不做的目的。由于在Python中使用缩进自动表示作用域，因此作用域中必须要写入一行以上的代码。Python中使用语句pass来定义作用域，但不执行任何动作。

【示例1-19】如下程序定义了if语句块，但不做任何操作：

技巧：pass语句用于“需要写代码，但实际什么也不做”的场合。

1.3.2　判断语句

条件判断是依据指定的变量或表达式的结果，决定后续运行的程序，最常用的是if-else指令，可以根据指定条件是否成立来决定后续的程序。也可以组合多个if-else指令进行较复杂的条件判断。

Python中的if 语句有如下3种语法形式。

或者

或者

【示例1-20】如下程序可演示if语句的使用方法：

这是一段根据控制台输入数字的参数判断数值大小的程序，对其解析如下。

· 定义了变量param的初始值为空（None），该变量用于在之后保存输入参数。

· 第1个if语句判断控制台是否有参数输入，如果有，则将第1个参数转换为int类型并放入param变量中。

· sys.argv是一个系统tuple变量，Python解释器在运行Python程序时将命令行参数传入sys.argv中。sys.argv中的第1个值（索引为0）是Python程序名，从第2个（索引为1）开始的其他元素为字符串类型的控制台输入参数。

· 表达式int(sys.argv[1]) 将第1个输入参数从字符串类型转换为整型。

· 第2个if语句是一个多条件判断语句：首先判断param变量是否被设置，如果没有被设置，则通过两条print语句输出警告；通过两个elif语句判断另外两个条件并进行输出；通过else执行默认语句。

技巧：每个if、elif、else块中可以放入多条语句。

将如上代码保存为if.py文件，在控制台中调用该程序的执行结果如下：

1.3.3　循环语句

在不少实际问题中有许多具有规律性的重复操作，因此在程序中需要重复执行某些语句，而能否继续重复则取决于循环的终止条件。循环结构是在一定条件下反复执行某段程序的流程结构，被反复执行的程序叫作循环体。循环语句由循环体及循环的终止条件两部分组成。Python中的循环语句有两种形式：while语句和for语句。

1.while语句

while语句的语法为：

其语意为：判断expression表达式，如果该表达式为真，则执行repeat_block并再次判断expression，直到expression返回假为止。

【示例1-21】while代码演示如下：

如上代码逐个输出myList列表中的内容，直到列表长度为0，即不满足条件len(myList) > 0为止。将其保存为文件while.py，执行结果如下：

注意：循环语句要防止死循环，如果while语句中的expression一直为真，则程序永远无法退出repeat_block的执行。

2.for语句

Python中的for语句类似于C#、Java中的foreach语句，语法为：

其中for/in是关键字，语意为：针对iterable中的每个元素执行repeat_block，在repeat_block中可以用element变量名来访问当前的元素。iterable可以是任意Sequence类型簇、集合或迭代器等。

【示例1-22】for代码演示如下：

如上代码逐个输出myList列表中的内容。将其保存为文件for.py，执行结果如下：

3.break及continue语句

开发逻辑较复杂的程序时，在while或for循环语句的循环体中有时需要提前结束循环，或者在本轮循环体尚未结束时提前开始下一轮循环，这就需要用到break及continue语句。

【示例1-23】break及continue语句代码演示如下：

上述代码一直提示让用户输入字符串“quit”，如果用户输入不正确则让用户再次输入，直到输入正确为止；并且每输错3次就提示用户“Please input quit!”。解析如下。

· 变量count用于对循环体计数，程序主体由while循环体构成。

· raw_input()函数获得客户端输入，raw_input的参数是提示用户输入的字符串。

· 用if语句判断输入是否正确，如果正确则用break语句退出循环。

· 用if语句判断本次输入是否是3的整数倍，如果不是则用continue语句继续循环。

将代码保存为break.py，程序运行结果如下：

技巧：raw_input()函数用于获取控制台输入。

1.3.4　语句嵌套

和其他高级语言一样，Python允许if、while、for等语句的嵌套使用。

【示例1-24】如下是用Python实现排序算法的代码：

在代码中实现了两层循环，在if语句的执行体中用到了交换运算符：

交换运算符可直接交换两个变量的内容，而无须用到中间变量。把代码保存为loop.py，执行结果如下：

技巧：用交换运算符可以直接交换变量的值。