Julia 控制流

Julia 提供一系列控制流:

  • 复合表达式 : begin 和 (;)
  • 条件求值 : if-elseif-else 和 ?: (ternary operator)
  • 短路求值 : &&, || 和 chained comparisons
  • 重复求值: 循环 : while 和 for
  • 异常处理 : try-catch , error 和 throw
  • 任务(也称为协程) : yieldto

前五个控制流机制是高级编程语言的标准。但任务不是:它提供了非本地的控制流,便于在临时暂停的计算中进行切换。在 Julia 中,异常处理和协同多任务都是使用的这个机制。

复合表达式

用一个表达式按照顺序对一系列子表达式求值,并返回最后一个子表达式的值,有两种方法:begin 块和 (;) 链。 begin 块的例子:

julia> z = begin
         x = 1
         y = 2
         x + y
       end
3
条件求值

一个 if-elseif-else 条件表达式的例子:

if x < y
  println("x is less than y")
elseif x > y
  println("x is greater than y")
else
  println("x is equal to y")
end
如果条件表达式 x < y 为真,相应的语句块将会被执行;否则就执行条件表达式 x > y ,如果结果为真,相应的语句块将被执行;如果两个表达式都是假,else 语句块将被执行。

短路求值

&& 和 || 布尔运算符被称为短路求值,它们连接一系列布尔表达式,仅计算最少的表达式来确定整个链的布尔值。这意味着: 在表达式 a && b 中,只有 a 为 true 时才计算子表达式 b 在表达式 a || b中,只有 a 为 false 时才计算子表达式 b && 和 || 都与右侧结合,但 && 比 || 优先级高:

julia> t(x) = (println(x); true)
t (generic function with 1 method)

julia> f(x) = (println(x); false)
f (generic function with 1 method)

julia> t(1) && t(2)
1
2
true

julia> t(1) && f(2)
1
2
false

julia> f(1) && t(2)
1
false

julia> f(1) && f(2)
1
false

julia> t(1) || t(2)
1
true

julia> t(1) || f(2)
1
true

julia> f(1) || t(2)
1
2
true

julia> f(1) || f(2)
1
2
false
这种方式在 Julia 里经常作为 if 语句的一个简洁的替代。 可以把 if <cond> <statement> end 写成 <cond> && <statement> (读作 <cond> *从而* <statement>)。 类似地, 可以把 if ! <cond> <statement> end 写成 <cond> || <statement> (读作 要不就 )。

重复求值: 循环

有两种循环表达式: while 循环和 for 循环。下面是 while 的例子:

julia> i = 1;

julia> while i <= 5
         println(i)
         i += 1
       end
1
2
3
4
5
异常处理

当遇到意外条件时,函数可能无法给调用者返回一个合理值。这时,要么终止程序,打印诊断错误信息;要么程序员编写异常处理。

内置异常 Exception

如果程序遇到意外条件,异常将会被抛出。表中列出内置异常。

Exception
ArgumentError
BoundsError
DivideError
DomainError
EOFError
ErrorException
InexactError
InterruptException
KeyError
LoadError
MemoryError
MethodError
OverflowError
ParseError
SystemError
TypeError
UndefRefError
UndefVarError

任务(也称为协程)

任务是一种允许计算灵活地挂起和恢复的控制流,有时也被称为对称协程、轻量级线程、协同多任务等。

如果一个计算(比如运行一个函数)被设计为 Task,有可能因为切换到其它 Task 而被中断。原先的 Task 在以后恢复时,会从原先中断的地方继续工作。切换任务不需要任何空间,同时可以有任意数量的任务切换,而不需要考虑堆栈问题。任务切换与函数调用不同,可以按照任何顺序来进行。

任务比较适合生产者-消费者模式,一个过程用来生产值,另一个用来消费值。消费者不能简单的调用生产者来得到值,因为两者的执行时间不一定协同。在任务中,两者则可以正常运行。

Julia 提供了 produce 和 consume 函数来解决这个问题。生产者调用 produce 函数来生产值:

julia> function producer()
         produce("start")
         for n=1:4
           produce(2n)
         end
         produce("stop")
       end;

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