文章目录

if statements / expression
- if statements
- if expression
Case Statement / Expression
- Case Statement
- Case Expression
Loop Statement
- 基本循环结构 loop
- while loop
- For 循环
- - Note
  - For ... loop Control Variable
  - For ... loop Range Evaluation
  - Declare block (声明代码块)
- 反向遍历
Exit Statement
- 无条件的 exit
- 有条件的 exit
- exit 到某一层循环
Null Statements
Condition Operators （条件运算符）
- Relation Operators（关系运算符）
- Logical Operators（逻辑运算符）
- Membership Operators （成员资格运算符）
练习

在 Ada 中，语句（Statements）是执行操作的主要工具，它们负责处理程序的控制流程和数据操作。以下是一些你需要特别注意的关键点：

分配语句（Assignment Statements）：在 Ada 中，分配语句用于改变变量的值。分配语句的形式是：Variable := Expression;，注意 := 是分配操作符。

控制流语句（Control Flow Statements）：Ada 提供了丰富的控制流语句，包括条件语句（如 if，case），循环语句（如 for，while，loop），以及异常处理语句（如 begin … exception）等。

过程调用（Procedure Calls）：过程调用是一个语句，它执行一段预定义的代码。过程调用可能会改变程序的状态或执行某些动作。

返回语句（Return Statements）：在函数中，返回语句用于结束函数的执行并返回一个值。

序列语句（Sequencing Statements）：Ada 的语句通常按照它们在代码中出现的顺序执行。这个顺序可以通过使用复合语句（begin … end）来改变，复合语句允许你将多个语句组合成一个单独的语句。

异常语句（Exception Statements）：Ada 提供了强大的异常处理机制，你可以使用 raise 语句来显式抛出异常，使用 begin … exception 结构来处理可能出现的异常。

中止语句（Abort Statements）：Ada 支持并发编程，你可以使用中止语句来中止一个并发任务的执行。

在编写 Ada 语句时，需要注意语句的结束通常需要一个分号（;），这是 Ada 语法的一部分。此外，Ada 是强类型语言，所有的操作都必须在类型兼容的值之间进行，这在写表达式和分配语句时尤其重要。

if statements / expression

if statements

在 Ada 中，if 可以用作语句（Statement）或者表达式（Expression），这两者有一些不同的特性和用法。

if 语句（If Statements）：if 语句用于基于一个或多个条件执行不同的代码块。if 语句没有返回值，它的主要目标是改变程序的控制流。if 语句可以与 elsif，else 和 end if 关键字一起使用来创建复杂的条件逻辑。例如：

if condition then
    -- ... code to execute if condition is True
elsif other_condition then
    -- ... code to execute if other_condition is True
else
    -- ... code to execute if both conditions are False
end if;

if expression

if 表达式（If Expressions）：if 表达式是在 Ada 202x 标准中引入的新特性，也称为条件表达式（Conditional Expressions）。if 表达式用于根据一个条件计算两个不同的表达式之一的值。if 表达式总是有一个值，这个值可以被赋值给一个变量或用在其他表达式中。例如：

X := (if condition then expression1 else expression2);

在这里插入图片描述

Case Statement / Expression

在这里插入图片描述

Case Statement

case 语句：根据某个表达式的值来决定执行哪一段代码。语法如下：

case Expression is
   when Value_1 => -- When Expression equals Value_1
      -- Code to execute
   when Value_2 =>
      -- Code to execute
   when others => -- When Expression doesn't match any of the above
      -- Code to execute
end case;

case 语句必须覆盖所有可能的情况，这可以通过添加 when others 来实现。
ada 中不需要使用 break 防止不同的 case 之间的击穿行为

Case Expression

case 表达式：和 case 语句类似，但它返回一个值，而不是执行一段代码。语法如下：

Result := (case Expression is
              when Value_1 => -- When Expression equals Value_1
                 -- Value to return
              when Value_2 =>
                 -- Value to return
              when others => -- When Expression doesn't match any of the above
                 -- Value to return
           );

和 case 语句一样，case 表达式也必须覆盖所有可能的情况。

在这里插入图片描述

注意，case 语句和 case 表达式都只能用于离散类型（例如整数类型和枚举类型）。不允许用于实数类型或复杂的用户定义类型。

Loop Statement

在这里插入图片描述

基本循环结构 loop

loop
    -- Statements
    exit when Condition;  -- Optional exit condition
end loop;

此结构将不断重复执行循环内的语句，直到遇到 exit 语句。exit 语句后面的 when 条件是可选的，如果省略，则 exit 将无条件地结束循环。

while loop

while Condition loop
    -- Statements
end loop;

此结构将在条件为 True 时重复执行循环内的语句。一旦条件变为 False，循环将结束。

For 循环

for Index in Range loop
    -- Statements
end loop;

此结构将为 Range 中的每个值执行循环内的语句。Index 是一个隐式声明的变量，其范围由 Range 定义。在循环内部，你可以使用 Index，但不能修改它。

Note

在这里插入图片描述

For循环的 range 必须从小到大，例如这里的 1 .. 10
如果从大到小的 range 则会导致一个“空”，进而导致 loop 内的语句不执行：
如果非要实现逆向的遍历，请使用 reverse 关键字

For … loop Control Variable

理论上，一个完整的 for 循环应该写成：

在这里插入图片描述

也就是增加明确的类型限定，但如果没有指定，写成 for X in range 1..10 loop 那么 ada 会自动推断这个数据的类型
此外 ada 的 for 循环语句支持对 所有离散类型的变量 进行遍历
- 在这个例子中，程序会把 Character 中的所有可能的值遍历一遍。以下是代码的运行结果：
```
A
B
C
...
X
Y
Z
```
X 在运行过程中是不可改变的，是一个常量 constant

For … loop Range Evaluation

在 Ada 中，for 循环的范围（range）是在循环开始之前进行一次求值的，并且在整个循环期间保持不变。这意味着循环范围的起始和终止值在循环开始时会被计算出来，并且在整个循环的执行过程中保持不变。
- 上图中，在 for 循环期间改变了 B 的值，但这不会影响到 for 循环的执行

Declare block (声明代码块)

在 Ada 中，你可以在 for 循环中使用 declare 块来引入局部变量。declare 块允许你在循环的上下文中声明和使用变量，这些变量的作用范围仅限于该 for 循环。

以下是一个示例代码，演示了在 for 循环中使用 declare 块引入局部变量的方法：

procedure For_Loop_Declare_Block is
begin
   for i in 1..5 loop
      declare
         X : Integer := i * 10;
      begin
         Put_Line("i = " & Integer'Image(i) & ", X = " & Integer'Image(X));
      end;
   end loop;
end For_Loop_Declare_Block;

在上述代码中，declare 块用于在 for 循环中引入一个局部变量 X。X 的初始值是循环变量 i 乘以 10。

输出结果：

i = 1, X = 10
i = 2, X = 20
i = 3, X = 30
i = 4, X = 40
i = 5, X = 50

在每次循环迭代时，X 的值会根据 i 的值重新计算，并在 declare 块内部使用。注意，X 的作用范围仅限于 declare 块内部，在块之外无法访问。
使用 declare 块可以帮助你在 for 循环中引入临时变量，以便在循环体内部执行特定的计算或操作。这样可以提高代码的可读性和模块化。

反向遍历

你也可以使用 reverse 关键字来反向遍历范围：
在这里插入图片描述

for Index in reverse Range loop
    -- Statements
end loop;

Exit Statement

在这里插入图片描述

在上面的 loop 中我们提到了 exit 语句。在 Ada 语言中，exit 语句用于提前退出循环。它有两种形式：

无条件的 exit

直接使用 exit 关键字，这将立即结束当前循环。

loop
    -- Some statements
    exit; -- This will exit the loop unconditionally.
    -- Some other statements
end loop;

有条件的 exit

exit 关键字后面可以跟 when 子句，这样就只有当 when 后面的条件为 True 时，才会退出循环。

loop
    -- Some statements
    exit when Condition; -- This will exit the loop when the Condition is True.
    -- Some other statements
end loop;

exit 到某一层循环

需要注意的是，如果你有嵌套的循环结构，并且希望从内层循环退出到某个特定的外层循环，你可以给外层循环一个名称，并在 exit 语句中指定这个名称。例如：

Outer: loop
    -- Some statements
    Inner: loop
        -- Some other statements
        exit Outer when Condition; -- This will exit the Outer loop when the Condition is True.
    end loop Inner;
    -- Even more statements
end loop Outer;

在这个例子中，当 Condition 为 True 时，将直接退出到 Outer 循环，而不仅仅是退出 Inner 循环。这种指定循环名称的功能在处理复杂的嵌套循环时非常有用。

Null Statements

在 Ada 中，空语句（null statement）用于表示没有操作执行的语句。它是一个分号 ;，用于在某些语法要求语句的位置上提供一个空语句。

空语句在以下情况下可以使用：

在需要语句但不需要执行任何操作的地方。例如，一个空的 if 分支或一个循环的空迭代。

if Condition then
   null; -- 空的 if 分支
else
   -- Some statements
end if;

for i in 1..10 loop
   -- 无操作的循环迭代
   null;
end loop;

在一行上需要一个语句但不需要执行任何操作的地方。例如，在一个代码块的最后一行。
```
begin
   -- Some statements
   null; -- 空语句
end;
```

Condition Operators （条件运算符）

在 Ada 中，有多种条件运算符（Condition Operators）可以用来创建条件表达式，这些表达式可用于 if 语句、while 语句或者其他需要布尔（Boolean）结果的地方。以下是一些常见的条件运算符：

Relation Operators（关系运算符）

关系运算符（Relational Operators）：这些运算符用于比较两个值：

=：等于
/=：不等于
<：小于
<=：小于或等于
>：大于
>=：大于或等于

if X = Y then
    -- ... code to execute if X is equal to Y
end if;

Logical Operators（逻辑运算符）

逻辑运算符（Logical Operators）：这些运算符用于组合或反转布尔值：

and：逻辑与
or：逻辑或
xor：逻辑异或
not：逻辑非

if X > Y and Z < W then
    -- ... code to execute if X is greater than Y and Z is less than W
end if;

在这里插入图片描述

ada 中的 and 和 or 运算符是不进行短路处理的（short-circuit)，即，对于 and 两边的内容哪怕左边已经 False 了依然会检查右边表达式的值，同样的 or 哪怕左边已经是 True 了，依然也要检查右边的表达式
但是对于 and then 和 or else 则会进行 short-circuit
and then 如果左边的表达式为 False，那么就不会计算右边的表达式，因为无论右边表达式的结果如何，整个 and then 表达式的结果都已经确定为 False。
or else 如果左边的表达式为 True，那么就不会计算右边的表达式，因为无论右边表达式的结果如何，整个 or else 表达式的结果都已经确定为 True。

这种设计是为了让程序员可以明确地选择是否需要进行短路运算。

Membership Operators （成员资格运算符）

成员资格运算符（Membership Operators）：这些运算符用于检查一个值是否在一个集合中：

in：成员
not in：非成员
例如：

if X in 1 .. 10 then
    -- ... code to execute if X is between 1 and 10, inclusive
end if;

练习

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应该用 = 来判断是否相等

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用 case 应该覆盖到所有的情况，但是这里缺少了 0 的情况
- 1..9 覆盖了 1-9 的情况
- 10..Integer'Last 包含了10到最大的 Integer 的情况
- Integer'First .. -1 包含了 Integer 中的最小值到 -1 的情况
- 唯独缺乏 A = 0 的处理操作