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| 控制语句 | Python 控制语句 |
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7Wate | 2023-08-03 |
Python 中的控制语句有条件语句，循环语句，异常处理，以及其他一些特殊的控制语句。
条件语句
Python 中的条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（即 True 或 False）来决定执行的代码块。
判断的值可以分为：
- 假值 ：None、空列表、空集合、空字典，空元组、空字符串、0、False 等。
- 真值 ：非空列表、非空集合、非空字典，非空元组、非空字符串、非 0 数值、True 等。
If
在 Python 中，要构造分支结构可以使用 if、elif 和 else 关键字。elif 和 else 都是可选的，可以根据需要进行使用。
# 示例
>>> x = int(input("Please enter an integer: "))
Please enter an integer: 42
>>> if x < 0:
x = 0
print('Negative changed to zero')
elif x == 0:
print('Zero')
elif x == 1:
print('Single')
else:
print('More')
当然如果要构造出更多的分支，可以使用 if...elif...else... 结构或者嵌套的 if...else... 结构。
Match
Python 3.10 引入了新的 match 语句，它是模式匹配的一种形式。match 语句接受一个表达式并将它的值与一系列的模式进行比较。 每个模式都关联到一个代码块，当模式与表达式的值匹配时，该代码块将被执行。这在某种程度上类似于其他语言中的 switch 语句。
def http_error(status):
match status:
case 400:
return "Bad request"
case 404:
return "Not found"
case 418:
return "I'm a teapot"
#"变量名" `_` 被作为 通配符 并必定会匹配成功
case _:
return "Something's wrong with the internet"
你可以使用 | （“ or ”）在一个模式中组合几个字面值:
case 401 | 403 | 404:
return "Not allowed"
注意，match 语句和模式匹配的概念是 Python 3.10 中新增的特性，可能在更早版本的 Python 中无法使用。
循环语句
For
Python 的 for 语句用于遍历任何序列的项目，如列表或字符串。
Python 的 for 语句与 C 或 Pascal 中的不同。Python 的 for 语句不迭代算术递增数值（如 Pascal），或是给予用户定义迭代步骤和暂停条件的能力（如 C），而是迭代列表或字符串等任意序列，元素的迭代顺序与在序列中出现的顺序一致。
"""
用for循环实现1~100求和
"""
sum = 0
for x in range(101):
sum += x
print(sum)
内置函数 range() 表示不可变的数字序列，通常用于在 for 循环中循环指定的次数。
在 Python 中，range() 是一个内置函数，用于生成一个不可变的数字序列。通常，这个函数在 for 循环中使用，用于指定循环的次数。range(101) 可以用来生成一个包含 0 到 100（不包含 101）的整数序列。
你也可以根据需要更改 range() 函数的参数，例如：
range(1, 101)：生成一个包含 1 到 100（不包含 101）的整数序列。range(1, 101, 2)：生成一个包含 1 到 100 的奇数序列，其中 2 是步长。range(100, 0, -2)：生成一个包含 100 到 1 的偶数序列，其中 -2 是步长。
While
while 循环语句用于在条件满足的情况下重复执行一个代码块。条件表达式的结果为 True 时，继续循环；结果为 False 时，结束循环。
"""
猜数字游戏
"""
import random
answer = random.randint(1, 100)
counter = 0
while True:
counter += 1
number = int(input('请输入: '))
if number < answer:
print('大一点')
elif number > answer:
print('小一点')
else:
print('恭喜你猜对了!')
break
print('你总共猜了%d次' % counter)
if counter > 7:
print('你的智商余额明显不足')
Break
break 语句可以提前退出循环。具体来说，break 用于完全结束一个循环，并跳出该循环体。
Continue
continue 语句用于跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
Else
在 Python 中，else 子句可以与 for 循环和 while 循环一起使用。当循环正常完成（即没有碰到 break 语句）时，else 块的内容会被执行。这个特性在很多其他语言中都没有，因此对于初学者来说可能会感到有些不熟悉。
# 使用 else 的 for 循环的示例
for i in range(5):
if i == 10:
break
else:
print("循环正常完成")
在这个示例中，循环会正常完成，因为没有任何一个元素使得 i == 10 为 True，所以 break 语句不会被执行，else 块的内容会被打印出来。
如果我们修改 if 语句的条件使得 break 语句被执行，那么 else 块的内容就不会被打印出来：
for i in range(5):
if i == 3:
break
else:
print("循环正常完成")
在这个示例中，当 i 等于 3 时，break 语句就会被执行，所以循环没有正常完成，else 块的内容不会被打印出来。
同样的，else 也可以与 while 循环一起使用，当 while 循环的条件变为 False 时，else 块的内容会被执行。
i = 0
while i < 5:
if i == 3:
break
i += 1
else:
print("循环正常完成")
在这个示例中，当 i 等于 3 时，break 语句就会被执行，所以循环没有正常完成，else 块的内容不会被打印出来。
异常语句
try、except、finally
graph TD
A(开始)
B[try 块]
C[except 块1]
D[except 块2]
E[else 块]
F[finally 块]
G(结束)
A --> B
B -- 异常1 --> C
B -- 异常2 --> D
B -- 无异常 --> E
C --> F
D --> F
E --> F
F --> G
- 确定需要的异常处理结构：在开始编写异常处理结构时，首先确定你需要
try,except,else和/或finally语句块。要记住的是，except和finally块至少需要一个，否则try将失去其意义。 - 编写
try语句块：将可能抛出异常的代码放入try块。如果在try块中发生异常，Python 将停止执行try块的其余部分，并转到except块。 - 编写
except语句块：为每种可能抛出的异常类型编写一个except块。Python 会按照它们在代码中出现的顺序来检查这些except块。如果匹配到异常，Python 将执行相应的except块并停止查找。 - 处理多个异常：你可以将多个异常类型放入一个元组中，然后使用一个
except块来处理它们。例如：except (TypeError, ValueError):。 - 处理所有异常：如果
except块后面没有指定异常类型，那么这个except块将处理所有异常。你可以通过logging或sys模块获取异常的详细信息。 - 重新抛出异常：如果你在
except块中捕获了一个异常，然后想要再次抛出它，你可以使用raise语句而不需要附加任何参数或信息。 - 编写
else语句块：else块中的代码只有在try块没有发生任何异常时才会被执行。 - 编写
finally语句块：无论是否发生异常，finally块中的代码总是会被执行。这对于清理（例如关闭文件或网络连接）非常有用。 - 重构代码：考虑使用
with语句或getattr()方法等内置的异常处理语句，而不是try/except。此外，如果可能，尽量避免在同一个except块中捕获和抛出相同的异常。最后，除非你确定需要处理所有可能的异常，否则不应该捕获所有异常，因为这可能会隐藏严重的问题。
# 示例
try:
# 这里可能会抛出异常的代码
do_something()
except SomeException as e:
# 当捕获到SomeException时的处理代码
handle_exception(e)
# 实例
def div(a, b):
try:
print(a / b)
except ZeroDivisionError:
print("错误：b 不应为 0 !!")
except Exception as e:
print("意外错误：{}".format(e))
else:
print('只有当一切正常时，才会运行 else')
finally:
print('始终运行 finally 块。')
# 测试
div(2, 0)
div(2, '错误的类型')
div(1, 2)
# 在一行中捕获多个异常
try:
print(a / b)
except (ZeroDivisionError, TypeError) as e:
print(e)
# 当存在 finally 时，except 是可选的
try:
open(database)
finally:
close(database)
# 捕获所有错误并记录下来
try:
do_work()
except:
# 从 logging 模块获取详细信息
logging.exception('捕获到异常!')
# 从 sys.exc_info() 方法获取详细信息
error_type, error_value, trace_back = sys.exc_info()
print(error_value)
raise
With
Python 的 with 语句支持通过上下文管理器所定义的运行时上下文这一概念。
with 语句是一种处理上下文管理器的语句，上下文管理器通常包含 __enter__ 和 __exit__ 这两个方法。在 with 语句的代码块被执行前，会首先执行 __enter__ 方法，在执行完毕后，会调用 __exit__ 方法。这在你需要管理资源，如文件，网络连接或锁定等情况非常有用，因为它可以保证在任何情况下都会执行必要的清理操作。
# 在这里，文件已经被关闭，无需再次手动关闭
with open("file.txt", "r") as file:
for line in file:
print(line)
# 基本思想是 with 所求值的对象必须有一个 enter() 方法，一个 exit() 方法。
# 紧跟 with 后面的语句被求值后，返回对象的 enter() 方法被调用，并将返回值赋值给 as 后面的变量。
# 当 with 的代码块全部被执行完之后，将调用前面返回对象的 exit() 方法。
class ManagedFile:
def __init__(self, filename):
self.filename = filename
def __enter__(self):
self.file = open(self.filename, 'r')
return self.file
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
if self.file:
self.file.close()
# 使用自定义的上下文管理器
with ManagedFile("file.txt") as file:
print(file.read())
Raise
raise 语句用于引发特定的异常。你可以定义异常类型并附加一个错误消息：
raise ValueError("这是一个无效的值！")
如果你在 except 块中使用 raise 语句，而不提供任何参数，它将默认重新引发最近的异常。
try:
print(5/0)
except ZeroDivisionError as e:
print("发生了一个错误！")
raise # 重新引发最近的异常
其他语句
Assert
assert 语句用于断言某个条件为真，如果条件为假，则会抛出 AssertionError 异常。它常常用于调试代码，确认代码的某些方面满足预期，例如：
x = 1
assert x == 1 # 条件为真，没有问题
# 条件为假，抛出 AssertionError，并附带错误信息
assert x == 2, "x should be 2 but is actually " + str(x)
注意，assert 语句在优化模式下（使用 -O 参数启动 Python 时）会被全局禁用。
Pass
pass 语句是 Python 中的空语句，用于在需要语句的地方保持语法的完整性，但是实际上不做任何事情。通常，我们使用它作为未完成代码的占位符：
def my_function():
pass # TODO: implement this function
class MyEmptyClass:
pass
Return
return 语句用于从函数返回一个值。所有函数都会返回一个值：如果函数执行到结尾而没有遇到 return 语句，它将返回特殊值 None：
def add(a, b):
return a + b
print(add(1, 2)) # 输出：3