C# - 决策语句

C# - 决策语句

决策结构是编程逻辑的基石。它们允许程序评估条件，并根据这些条件是 true（真）还是 false（假）来执行不同的代码块。这使得应用程序能够实现动态和响应式的行为。

决策的基本流程是：

1. 测试一个条件。
2. 如果条件为真（TRUE），执行特定的代码块。
3. 如果条件为假（FALSE），执行不同的代码块（或者什么也不做）。
4. 继续程序的其余部分。

C# 中的条件语句

C# 提供了一组强大的语句来处理条件逻辑。

语句	描述
if	如果指定条件为真，则执行一个代码块。
if…else	如果条件为真，执行一个代码块；如果条件为假，则执行另一个代码块。
if…else if…else	按顺序测试一系列条件，并执行第一个为真的条件。
switch	根据与表达式的模式匹配，选择要执行的多个代码块之一。
三元运算符（?:）	一个返回值的 if...else 语句的简写形式。

if、else if 和 else 语句

这些是最常见的决策语句。它们用于根据一个或多个布尔条件来控制程序流程。

示例

这个示例检查当前温度并提供不同的反馈。请注意 else if 块中清晰的逻辑和修正的条件。

using System;

public class WeatherReport
{
    public static void Main()
    {
        int temperature = 20;

        if (temperature < 0)
        {
            Console.WriteLine("It's freezing outside!");
        }
        else if (temperature < 15)
        {
            Console.WriteLine("It's a cold day. Wear a jacket.");
        }
        else if (temperature >= 15 && temperature < 25)
        {
            Console.WriteLine("The weather is pleasant.");
        }
        else // temperature >= 25
        {
            Console.WriteLine("It's a hot day. Stay hydrated!");
        }

        Console.WriteLine($"Execution complete. Current temperature was: {temperature}°C");
    }
}

如果你编译并执行 temperature = 20 的代码，结果是：

The weather is pleasant.
Execution complete. Current temperature was: 20°C

switch 语句和 switch 表达式

当你需要针对多个可能值测试单个变量或表达式时，switch 语句是理想选择。现代 C# 通过模式匹配显著增强了 switch 语句，并引入了更简洁的 switch 表达式。

示例：经典 switch 语句

using System;

public class DayOfWeekPrinter
{
    public static void PrintDay(int day)
    {
        switch (day)
        {
            case 1:
                Console.WriteLine("Monday");
                break;
            case 2:
                Console.WriteLine("Tuesday");
                break;
            case 3:
                Console.WriteLine("Wednesday");
                break;
            case 4:
                Console.WriteLine("Thursday");
                break;
            case 5:
                Console.WriteLine("Friday");
                break;
            case 6:
            case 7:
                Console.WriteLine("It's the Weekend!");
                break;
            default:
                Console.WriteLine("Invalid day number!");
                break;
        }
    }
}

示例：现代 switch 表达式 (C# 8.0+)

switch 表达式提供了更具函数式且更简洁的语法，非常适合根据条件进行赋值。

public static string GetDayName(int day)
{
    string dayName = day switch
    {
        1 => "Monday",
        2 => "Tuesday",
        3 => "Wednesday",
        4 => "Thursday",
        5 => "Friday",
        6 or 7 => "Weekend", // 'or' 模式
        _ => "Invalid day"   // _ 是弃元/默认情况
    };
    return dayName;
}

示例：带模式匹配的 switch (C# 9.0+)

模式匹配允许基于类型和属性值进行切换，使其功能极其强大。

public decimal CalculateToll(object vehicle)
{
    return vehicle switch
    {
        Car c when c.Passengers == 0 => 2.00m + 0.50m, // 没有乘客的汽车
        Car c when c.Passengers == 1 => 2.00m,
        Car c when c.Passengers == 2 => 2.00m - 0.50m,
        Car _ => 2.00m - 1.00m, // 任何其他汽车
        Taxi t => 3.50m,
        Bus b => 5.00m,
        { } => 4.00m, // 任何其他非空对象
        null => throw new ArgumentNullException(nameof(vehicle))
    };
}

// 示例的模拟类
public class Car { public int Passengers { get; set; } }
public class Taxi { }
public class Bus { }

三元条件运算符（?:）

三元运算符是一种紧凑的内联 if-else 语句。它接受三个操作数：condition ? value_if_true : value_if_false。

示例

int userAge = 21;

// 使用 if-else
string status;
if (userAge >= 18)
{
    status = "Adult";
}
else
{
    status = "Minor";
}

// 使用三元运算符 - 更简洁
string ternaryStatus = userAge >= 18 ? "Adult" : "Minor";

Console.WriteLine($"Status from if-else: {status}");
Console.WriteLine($"Status from ternary: {ternaryStatus}");

最佳实践

• 清晰是关键：对于复杂的逻辑块，优先使用 if-else。三元运算符仅用于简单、短小的赋值。
• 避免深度嵌套：深度嵌套的 if 语句难以阅读和调试。将其重构为单独的方法或使用不同的控制结构。
• 对多值情况使用 switch：如果你将单个变量与 3 个或更多常量值进行比较，switch 语句或表达式通常比冗长的 if-else if 链更清晰。
• 拥抱模式匹配：对于现代 C# 开发，学习并使用 switch 的模式匹配。它可以显著简化复杂的条件逻辑。