Управление потоком выполнения

Примитивные типы

Nil

Самый простой тип — Nil. Он имеет только одно значение: nil и обозначает отсутствие действительного значения.

Помните String#index из прошлого урока? Оно возвращает nil, если подстрока не найдена в строке поиска. У неё нет индекса, поэтому позиция индекса отсутствует.

p! "Crystal is awesome".index("aw"),
  "Crystal is awesome".index("xxxx")

Bool

Тип Bool имеет всего два возможных значения: true и false, которые представляют значения истинности в логике и булевой алгебре.

p! true, false

Булевы значения особенно полезны для управления потоком выполнения программы.

Булева алгебра

В следующем примере показаны операторы для реализации булевой алгебры с булевыми значениями:

a = true
b = false

p! a && b, # conjunction (AND)
  a || b,  # disjunction (OR)
  !a,      # negation (NOT)
  a != b,  # inequivalence (XOR)
  a == b   # equivalence

Попробуйте переключать значения a и b, чтобы увидеть поведение операторов при разных входных значениях.

Истинность

Однако булева алгебра применима не только к булевым типам. Все значения обладают неявной истинностью: nil, false и нулевые указатели (для полноты картины мы рассмотрим их позже) являются ложными. Любое другое значение (включая 0) является истинным.

Давайте заменим true и false в примере выше другими значениями, например "foo" и nil.

a = "foo"
b = nil

p! a && b, # conjunction (AND)
  a || b,  # disjunction (OR)
  !a,      # negation (NOT)
  a != b,  # inequivalence (XOR)
  a == b   # equivalence

Операторы AND и OR возвращают значение первого операнда, соответствующее истинности оператора.

p! "foo" && nil,
  "foo" && false,
  false || "foo",
  "bar" || "foo"

Операторы NOT, XOR и эквивалентности всегда возвращают значение типа Bool (true или false).

Управление потоком выполнения

Управлять потоком выполнения программы — значит выбирать разные пути в зависимости от условий. До этого момента все программы в руководстве представляли собой последовательность выражений. Теперь это изменится.

Условные конструкции

Условная конструкция помещает ветвь кода за воротами, которые открываются только при выполнении условия.

В простейшем виде она состоит из ключевого слова if, за которым следует выражение, служащее условием. Условие считается выполненным, если возвращаемое выражением значение является истинным. Все последующие выражения относятся к этой ветви, пока она не завершится ключевым словом end.

По соглашению вложенные ветви выделяются отступом в два пробела.

Следующий пример выводит сообщение, только если оно начинается с Hello.

message = "Hello World"

if message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
end

Если значение сообщения не начинается с Hello, условная ветвь пропускается, и программа ничего не выводит.

Условное выражение может быть сложнее. С помощью булевой алгебры можно составить условие, принимающее либо Hello, либо Hi:

message = "Hello World"

if message.starts_with?("Hello") || message.starts_with?("Hi")
  puts "Hey there!"
end

Давайте развернём условие: выводить сообщение, только если оно не начинается с Hello. Это лишь небольшое изменение предыдущего примера: можно использовать оператор отрицания (!), чтобы заменить условие на противоположное выражение.

message = "Hello World"

if !message.starts_with?("Hello")
  puts "I didn't understand that."
end

Другой вариант — заменить if ключевым словом unless, которое ожидает противоположное значение истинности. unless x эквивалентно if !x.

message = "Hello World"

unless message.starts_with?("Hello")
  puts "I didn't understand that."
end

Рассмотрим пример, в котором используется String#index для поиска подстроки и выделения её расположения. Помните, что метод возвращает nil, если не может найти подстроку? В таком случае выделить ничего не получится. Поэтому нам нужна конструкция if с условием, проверяющим, является ли индекс значением nil. Для этого отлично подходит метод .nil?.

str = "Crystal is awesome"
index = str.index("aw")

if !index.nil?
  puts str
  puts "#{" " * index}^^"
end

Компилятор требует обработать случай nil. Попробуйте удалить условную конструкцию или изменить условие на true: появится ошибка типа, объясняющая, что в этом выражении нельзя использовать значение Nil. При правильном условии компилятор знает, что внутри ветви index не может быть nil, поэтому его можно использовать как числовой аргумент.

Else

Давайте усовершенствуем программу и предусмотрим реакцию для обоих случаев — когда сообщение соответствует условию и когда нет.

Это можно сделать с помощью двух отдельных условных конструкций с отрицательными условиями:

message = "Hello World"

if message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
end

if !message.starts_with?("Hello")
  puts "I didn't understand that."
end

Это работает, но есть два недостатка: условное выражение message.starts_with?("Hello") вычисляется дважды, что неэффективно. Позже, если мы изменим условие в одном месте (например, разрешив также Hi), то можем забыть изменить его и в другом месте.

Условная конструкция может иметь несколько ветвей. Альтернативная ветвь обозначается ключевым словом else. Она выполняется, если условие не выполнено.

message = "Hello World"

if message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
else
  puts "I didn't understand that."
end

Дополнительные ветви

Наша программа реагирует только на Hello, но мы хотим добавить взаимодействия. Добавим ветвь, которая будет отвечать и на Bye. В одной условной конструкции можно предусмотреть ветви для разных условий. Это похоже на else с ещё одним встроенным if. Поэтому используется ключевое слово elsif:

message = "Bye World"

if message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
elsif message.starts_with?("Bye")
  puts "See you later!"
else
  puts "I didn't understand that."
end

Ветвь else по-прежнему выполняется, только если ни одно из предыдущих условий не выполнено. Впрочем, её всегда можно опустить.

Обратите внимание: разные ветви взаимоисключающие, а условия проверяются сверху вниз. В примере выше это не имеет значения, поскольку оба условия не могут быть истинными одновременно (сообщение не может начинаться и с Hello, и с Bye). Однако для наглядности добавим альтернативное условие, которое не является взаимоисключающим:

message = "Hello Crystal"

if message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
elsif message.includes?("Crystal")
  puts "Shine bright like a crystal."
end

if message.includes?("Crystal")
  puts "Shine bright like a crystal."
elsif message.starts_with?("Hello")
  puts "Hello to you, too!"
end

В обеих конструкциях есть ветви с одинаковыми условиями, но в разном порядке, и ведут они себя по-разному. Какая ветвь выполнится, определяется первым совпавшим условием.