Оператор switch
В отличие от операторов if-then и if-then-else, оператор switch применим к известному числу возможных ситуаций. Можно использовать простые типы byte, short, char, int. Также можно использовать Enum и String (начиная с JDK7), и специальные классы, которые являются обёрткой для примитивных типов: Character, Byte, Short, Integer.
Дублирование значений case не допускается. Тип каждого значения должен быть совместим с типом выражения.
Команду switch часто называют командой выбора. Выбор осуществляется в зависимости от целочисленного выражения. Форма команды выглядит так:
Каждая секция case обычно заканчивается командой break, которая передаёт управление к концу команды switch.
Рассмотрим простейший пример с месяцами. Запустим наш учебный проект и добавим код в обработчик нажатия кнопки:
При желании, можно переписать пример с использованием if-then-else:
В каждом блоке case имеется оператор break, который прерывает свой блок кода. Его нужно использовать обязательно, иначе выполнение кода продолжится. Хотя иногда это и используется.
Если код в блоках case совпадает, то блоки можно объединить. Например, код для подсчёта дней в месяце:
При изучении оператора if мы рассматривали пример с временами года. Перепишем его с использованием оператора switch:
Следующий пример случайным образом генерирует английские буквы. Программа определяет, гласные они или согласные:
Так как метод Random.nextInt(26) генерирует значение между 0 и 26, для получения символа нижнего регистра остаётся прибавить смещение ‘a’, при этом символ a автоматически преобразуется к типу int. Символы в секциях case также представляют собой целочисленные значения, используемые для сравнения.
Чтобы вывести переменную c в символьном виде, её необходимо преобразовать к типу char, иначе значение будет выведено в числовом виде.
В Java SE 7 появилась возможность использовать объект String в операторе switch. Возможно, это будет работать и на Android в будущем (Upd.: вроде уже работает):
Допустимы вложенные операторы switch, но на практике я не сталкивался с таким кодом.
Запомните важные свойства оператора switch:
Полное руководство по switch-выражениям в Java 12
В этом руководстве я расскажу Вам обо всем, что необходимо знать о switch-выражениях в Java 12.
Предварительный обзор
Это означает, что данная управляющая конструкция может быть изменена в будущих версиях спецификации языка.
Так что имейте ввиду, что switch, как выражение, не имеет на данный момент окончательного варианта синтаксиса в Java 12.
Если у вас возникло желание поиграть со всем этим самим, то вы можете посетить мой демо-проект Java X на гитхабе.
Проблема с операторами в switch
Прежде, чем мы перейдем к обзору нововведений в switch, давайте быстро оценим одну ситуацию. Допустим, мы столкнулись с «ужасным» тернарным булеаном и хотим преобразовать его в обычный булеан. Вот один из способов сделать это:
Согласитесь, что это очень неудобно. Как и многие другие варианты switch, встречающиеся в «природе», представленный выше пример просто вычисляет значение переменной и присваивает его, но реализация обходная (объявляем идентификатор result и используем его позже), повторяющаяся (мои break ‘и всегда результат copy-pasta) и подвержена ошибкам (забыл еще одну ветку? Ой!). Тут явно есть, что улучшить.
Давайте попробуем решить эти проблемы, поместив switch в отдельный метод:
Так намного лучше: отсутствует фиктивная переменная, нет break ‘ов, загромождающих код и сообщений компилятора об отсутствии default (даже если в этом нет необходимости, как в данном случае).
Но, если подумать, то мы не обязаны создавать методы только для того, чтобы обойти неуклюжую особенность языка. И это даже без учёта, что такой рефакторинг не всегда возможен. Нет, нам нужно решение получше!
Представляем switch-выражения!
Как я показал в начале статьи, начиная с Java 12 и выше, вы можете решить вышеуказанную проблему следующим образом:
Сразу возникают две мысли:
Прежде чем углубляться в детали новых возможностей switch, в начале я расскажу об этих двух основных аспектах.
Выражение или оператор
Возможно, вы удивлены, что switch теперь является выражением. А чем же он был до этого?
До Java 12 switch был оператором — императивной конструкцией, регулирующей поток управления.
Думайте о различиях старой и новой версии switch, как о разнице между if и тернарным оператором. Они оба проверяют логическое условие и выполняют ветвление в зависимости от его результата.
Разница в том, что if просто выполняет соответствующий блок, тогда как тернарный оператор возвращает какой-то результат:
Теперь же всё выражение оператора switch оценивается (выбирается для выполнения соответствующая ветка), и результат вычислений может быть присвоен переменной.
Еще одним отличием между выражением и оператором является то, что выражение switch, поскольку оно является частью оператора, должно заканчиваться точкой с запятой, в отличие от классического оператора switch.
Стрелка или двоеточие
В вводном примере использовался новый синтаксис в лямбда-стиле со стрелкой между меткой и выполняющейся частью. Важно понимать, что для этого не обязательно использовать switch в качестве выражения. Фактически, пример ниже эквивалентен приведенному в начале статьи коду:
Обратите внимание, что теперь вы можете использовать break со значением! Это идеально согласуется с инструкциями switch старого стиля, которые используют break без какого-либо значения. Так в каком случае стрелка означает выражение вместо оператора, для чего она здесь? Просто хипстерский синтаксис?
В свою очередь, использование стрелки означает, что будет выполнен только блок справа от нее. И никакого «проваливания».
Подробнее об эволюции switch
Несколько меток на case
До сих пор каждый case содержал только одну метку. Но теперь все изменилось — один case может соответствовать нескольким меткам:
Поведение должно быть очевидным: TRUE и FALSE приводят к одному и тому же результату — вычисляется выражение «sane».
Типы за пределами Enum
Подробнее о стрелке
Давайте рассмотрим два свойства, характерных для стрелочной формы записи разделителя:
Отсутствие сквозного перехода к следующему case
Вот, что говорится в JEP 325 об этом:
Текущий дизайн оператора switch в Java тесно связан с такими языками, как C и C++ и по умолчанию поддерживает сквозную семантику. Хотя этот традиционный способ управления часто полезен для написания низкоуровневого кода (такого как парсеры для двоичного кодирования), поскольку switch используется в коде более высокого уровня, ошибки такого подхода начинают перевешивать его гибкость.
Я полностью согласен и приветствую возможность использовать switch без поведения по умолчанию:
Важно усвоить, что это не имеет никакого отношения к тому, используете ли вы switch в качестве выражения или оператора. Решающим фактором тут является стрелка против двоеточия.
Блоки операторов
Как и в случае с лямбдами, стрелка может указывать либо на один оператор (как выше), либо на блок, выделенный фигурными скобками:
Блоки, которые приходится создавать для многострочных операторов имеют дополнительное преимущество (что не требуется при применении двоеточия), которое заключается в том, что для использования одинаковых имен переменных в разных ветках, switch не требует специальной обработки.
Подробнее о выражениях switch
И последнее, но не менее важное — особенности использования switch в качестве выражения:
Обратите внимание, что при этом не имеет значения, какая форма используется!
Множественные выражения
С помощью switch-выражений тип определяется по взаимодействию между тем, где используется switch и типами его веток. Если switch-выражение назначается типизированной переменной, передается в качестве аргумента или иным образом используется в контексте, где известен точный тип (это называется целевым типом), то все его ветки должны соответствовать этому типу. Вот что мы делали до сих пор:
То же самое происходит и здесь:
А что произойдет сейчас?
(Про использование типа var читайте в нашей прошлой статье 26 рекомендаций по использованию типа var в Java — примечание переводчика)
Если целевой тип неизвестен, из-за того, что мы используем var, тип вычисляется путем нахождения наиболее конкретного супертипа из типов, создаваемых ветками.
Ранний возврат
Следствием различия между выражением и оператором switch является то, что вы можете использовать return для выхода из оператора switch :
… вы не можете использовать return внутри выражения …
Это имеет смысл независимо от того, используете ли вы стрелку или двоеточие.
Покрытие всех вариантов
Чтобы предотвратить такой исход, компилятор может помочь вам. Для switch-выражений компилятор будет настаивать, чтобы все возможные варианты были охвачены. Давайте посмотрим на пример, который может привести к ошибке компиляции:
Да, компилятор наконец-то сможет определить, охватываются ли все значения enum (исчерпывают ли все варианты), и не установить бесполезные значения по умолчанию! Давайте посидим минуту в безмолвной благодарности.
Размышление
Из статьи мы узнали, что Java 12 превращает switch в выражение, наделяя его новыми возможностями:
Затем, предполагая, что switch остается таким, каким он является в данный момент, я думаю, что стрелочная форма станет новым вариантом по умолчанию. Без сквозного перехода к следующему case и с лаконичными лямбда-выражениями (это очень естественно иметь case и один оператор в одной строке) switch выглядит намного компактнее и не ухудшает читаемость кода. Я уверен, что буду использовать только двоеточие, если у меня возникнет необходимость в сквозном проходе.
Что вы думаете? Довольны тем, как все сложилось?
Оператор switch (C)
Операторы switch и case помогают управлять сложными условными операциями и операциями ветвления. Оператор switch передает управление в оператор внутри своего тела.
Синтаксис
selection-statement :
switch ( expression ) statement
labeled-statement :
case constant-expression : statement
default : statement
Примечания
Значения expression и значение каждого constant-expression должны иметь целочисленный тип. Выражение constant-expression должно иметь однозначное константное целочисленное значение во время компиляции.
Оператор switch обычно используется следующим образом:
Выражения switch expression и case constant-expression должны быть целочисленного типа. Значение каждого case constant-expression в теле оператора должно быть уникальным.
В следующих примерах кода показаны операторы switch :
Специально для систем Майкрософт
В Microsoft C расширения Майкрософт по умолчанию (default) включены. Используйте параметр компилятора /Za для отключения этих расширений.
Pro Java
Страницы
28 апр. 2015 г.
Оператор switch
Общая форма оператора switch имеет следующий вид:
Часто он оказывается эффективнее применения длинных последовательностей операторов if-else-if.
Например, программу из предыдущего поста можно переписать таким образом:
И варианты исполнения программы:
При выполнении оператора switch интерпретатор вычисляет значение выражения в круглых скобках, а затем ищет метку case, соответствующую полученному значению. Если интерпретатор находит метку, он начинает выполнять блок программы с первого оператора после метки case. Если интерпретатор не находит метку case с соответствующим значением, он начинает выполнение блока с первого оператора после специальной метки default:. Или, если нет метки default:, интерпретатор выполняет только соответствующий метод case если он есть, либо не выполняет ни какой если нет подходящей метки.
Можете попробовать закомментировать в предыдущем примере выполнение метки default и посмотреть как будет выполнятся программа.
Оператор switch может содержать более одной метки case для одного и того же оператора. По существу это спользование нескольких операторов case без разделяющих их операторов break.
Вложенные операторы switch
Оператор switch можно использовать в последовательности операторов внешнего оператора switch. Такой оператор называютвложенным оператором switch. Поскольку оператор switch определяет собственный блок, каких-либо конфликтов между константами case внутреннего и внешнего операторов switch не происходит. Например, следующий фрагмент полностью допустим:
В данном случае оператор case1: внутреннего оператора switch не конфликтует с оператором case1: внешнего оператора switch. Программа сравнивает значение переменной count только со списком ветвей case внешнего уровня. Если значение count равно 1, программа сравнивает значение переменной target c внутренним списком ветвей case.
Ну и на последок можно сказать, что как правило, оператор switch эффективнее набора вложенных операторов if. Это свойство представляет особый интерес, поскольку позволяет понять работу компилятора Java. Компилируя оператор switch, компилятор Java будет проверять каждую из констант case и создавать “таблицу переходов”, которую будет использовать для выбора ветви программы в зависимости от значения выражения. Поэтому в тех случаях, когда требуется осуществлять выбор в большой группе значений, оператор switch будет выполняться значительно быстрее последовательности операторов if-else. Это обусловлено тем, что компилятору известно, что все константы case имеют один и тот же тип, и их нужно просто проверять на предмет равенства значению выражения switch. Компилятор не располагает подобными сведениями о длинном списке выражений оператора if.
Значения каких типов могут использоваться в операторе switch
В этом уроке мы рассмотрим:
В конце урока предложены упражнения для закрепления материала.
Конструкция if-else имеет следующий вид:
Блок else не является обязательным.
Логические операторы в Java.
Условный оператор if
Условный оператор if-else
Конструкция if-else отличается от предыдущей тем, что если логическое выражение в круглых скобках принимает значение false, то выполняется блок кода, находящийся в фигурных скобках после ключевого слова else
Возможные сокращения if-else
1. Если блоки кода if, else содержат лишь одну строку, то можно обойтись без использования фигурных скобок. Предыдущий пример можем записать так:
Общая форма записи условия выглядит следующим образом:
Если Логическое_выражение принимает значение true, то выполняется Выражение1, а иначе — Выражение2. Внимание: при использовании этой конструкции два последних выражения должны иметь один и тот же тип.
Условный оператор switch — case
Условный оператор switch — case удобен в тех случаях, когда количество вариантов очень много и писать для каждого if-else очень долго. Конструкция имеет следующий вид :
Выражение в круглых скобках после switch сравнивается со значениями, указанными после слова case, и, в случае совпадения, управление передается соответствующему блоку кода. Если выражение не совпадает ни с одним вариантом case, то управление передается блоку default, который не является обязательным. После выполнения соответствующего блока, оператор break вызывает завершение выполнения оператора switch. Если break отсутствует, то управление передается следующему блоку за только что выполненным.
В следующем примере, для целочисленного значения, представляющего день недели, определяется его название в виде строки. Для значения 3, переменная dayString примет значение «Среда».