Scala学习日记 Day1

工作如何繁忙，生活如何糟心，至少求知的这一刻是我的…

前言

基于Scala 2.12.14。学的《Scala for the Impatient》，记录每天的笔记，有些名词看的英文，翻得未必准确。
适用对象：Java程序员。尽可能在短时间内建立起Java到Scala的转换，做到能看能写。实际上在学习一门语言，应当逐步抛弃掉固有成见，才能发现其中乐趣。人生苦短，别用Java:(逃。

今日重点

了解Scala中的程序控制流，包含有：

• 条件表达式
• 代码块
• 用户输入输出
• 循环体

条件表达式

在Scala中，条件表达式后往往跟着赋值语句，判定条件的语法和Java是一致的，但紧接着给出条件表达式的值，等价于"foo == bar ? v0: v1"三元运算：

if (0 < x) 1 else -1

因此可以写成：

// 推荐使用这种方式，v可以按val初始化
val v = if (0 < x) 1 else -1

等价于：

// 这就和Java的语法一样了
// v只能被申明为var
if (0 < x) v = 1 else v = -1

在Scala中，分支的表达式的值是有类型的：

// 因为所有分支的表达式的值的类型都是Int，所以该表达式的类型是Int
if (0 < x) 1 else -1

// 表达式的值类型有Int有String，该表达式的类型是这两个类的共同父类，也就是Any
if (0 < x) "str" else -1

省略else的语法示例如下：

if (0 < x) 1

如果期望特定分支没有值呢？

// ()实际对应了Scala中的Unit，可以看作是Java中的void
// 上边忽略else语句，可等价于：
if (0 < x) 1 else ()

Scala中是没有Java中的switch分支的，不是重要语法。

交互式命令行是一次读取一行并执行，试试这个：

scala> if (0 < x) 1
res1: AnyVal = 1

scala> else if (x < 0) -1 else -2
<console>:1: error: illegal start of definition
else if (x < 0) -1 else -2
^

想想Java是怎么做的？

scala> val x = 1
x: Int = 1

scala> if (0 < x) {
      1 } else if (x < 0) -1 else -2
res1: Int = 1

是的，使用{}指明这是一个语句块，并且让这个语句块跨行。接着我们继续看代码块。

代码块

在Java中，我们常使用";"语法代表一条语句的结束，但在Scala中并非必须，只有在一行有多条语句时才有必要分隔。

if (x < 0) foo += 1; bar -= 1

没有闭合的语句可以让编译器/即时交互命令行读取跨行的表达式。没写完的表达式：

var sum = v0 + v1 *
  v2 - v3

if (0 < x) { // 未闭合
  sum = v0 + v1
  avg = sum / 2
} // 闭合

可以看到Scala的代码块和Java很相似，但Scala的代码块是有值的，并可被赋值给变量：

val foo = {
  val bar = 1
  // 最后一个值即foo的值
  1
}

要注意，赋值/初始化语句是没有值的，看一个示例：

val foo = {
  val bar = 1
  // foo = () 即 Unit
}

因为赋值语句没有值，因此链式的赋值语句是错误的，即使Java中可以这么使用：

val x = y = 1
// 一步步拆开看：
// y = 1的值是()
// x = ()

用户输入输出

打印输出

java中常见的print和println都有，只不过是我们在scala中直接可调用这两个函数：

print("hello ")
println("world")
// c-like
printf("Hello %s, %d%n", "scala", 2021)
// 也可以，$取相应的变量值，像perl, shell...
// 但Scala更高级，$还可以带表达式
print(f"Hello, $scala! Now is ${year + 1 - 0.5 * 2}%4.1f.%n")

推荐使用f插值器的方式，即print(f"string")，它可以支持表达式，支持c-like的占位符，更重要的是，它是类型安全的，如果使用了特定类型的占位符，但其值不是这种类型，那么在编译期就会抛错。如%f，但表达式的值不是数值。
在Scala中，插值器还有s和raw。s插值器允许使用字符串表达式；raw表达式则是对值进行自动转义。

scala>  raw"\n is a newline"
res8: String = \n is a newline

scala>  "\n is a newline"
res9: String =
"
 is a newline"

scala> s"$$$year"
res10: String = $2021
scala> s"$$year"
res11: String = $year
scala> s"$year"
res12: String = 2021
// $取值，但$$会转义

用户输入

读取输入，可以使用scala.io.StdIn类中的方法，包含有：

• readInt

• readDoube

• readByte

• readShort

• readLonf

• readFloat

• readBoolean

• readChar

• readLine

  方法名望文生义。

scala> import io.StdIn._
import io.StdIn._
scala> val x = readInt() // << 11
x: Int = 11
scala> val y = readLine("y = ") // << 22
y = y: String = 22 // readLine读取的是String

循环体

while

和Javaer常用的while是一样的，不用示例了吧。

for

for循环和Javaer常用的for(initialize; test; update)语法不一致，但和for(value: iterable)是很像的，Scala的语法是：

for(i <- 1 to n)
  v += 1
// 一步步拆解开：
// 1 to n，还记得Day0的内容吗？实际上是由RichInt提供的方法，它将返回[1, n]的序列
// <-，则是Scala表示遍历将表达式的值，但值应为Scala中的集合。示例中的是Range。

Scala中for语法总结出也就是for(i <- expr)。

字符串怎么遍历呢?

val s = "hello"
for (i <- 0 to s.length - 1)
  print(s(i))
// 也可以如此
for (c <- s)
  print(c)

break和continue

在循环体控制流中重要的break和continue语法决定了我们编写程序的方式，但在Scala中是没有这两种控制语法的。有替代方法吗？——有的：

// break替代
import util.control.Breaks._
breakable {
  for(...) {
    if (...) break // break是函数，它将跳到breakable标记的语句块外。
  }
}
// break到这里执行

但对于性能要求比较高的场景，不适合使用这种方法，因为它实际上是通过抛出异常并捕获实现的。JVM中抛出异常会发生什么呢？自然是完整地收集异常栈信息，这可就太慢啦。
还有别的方式吗？自然是使用布尔值决定循环制流的走向。还有种是通过嵌套函数的方式，将循环封装成一个函数，在特定条件下return。

Scala循环的高级特性

笛卡尔积

Scala允许在循环体中应用多个generator，也就是多个variable <- expression:

for (i <- 1 to 3; j <- 1 to 3) print(f"${10 * i + j}%3d")
// 11 12 13 21 22 23 31 32 33

generator应用条件表达式

每个generator都可以应用一个条件表达式：

for (i <- 1 to 3; j <- 1 to 3 if i != j) print(f"${10 * i + j}%3d")
// 12 13 21 23 31 32

generator应用变量

generator可以使用变量，实际上也不算特性，循环本身就可以使用变量，只不过是在某个generator中定义的变量的作用域是支持到其他generator使用的：

for (i <- 1 to 3; from = 4 - i; j <- from to 3) print(f"${10 * i + j}%3d")
// 13 22 23 31 32 33

循环生成集合

循环体的表达式是可以有值的，可以通过yield关键字构造表达式的值为集合：

scala> for (i <- 1 to 10) yield i % 3
res17: scala.collection.immutable.IndexedSeq[Int] = Vector(1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1)

生成的集合中的类型取决于第一个generator：

scala>   for (ch <- "hello"; i <- 0 to 1) yield (ch + i).toChar
res20: String = hieflmlmop

scala>   for (i <- 0 to 1; ch <- "hello") yield (ch + i).toChar
res21: scala.collection.immutable.IndexedSeq[Char] = Vector(h, e, l, l, o, i, f, m, m, p)

茴的四种写法

for循环结构可跨行：

for {
    i <- 1 to 3
    j = 3 - i
    }
// 等价于
for (i <- 1 to 3; j = 3 - i)