3.3.3 冒号的几种用法
Java中的标点符号主要有两类用途：一类是运算符，包括加号“+”、减号“-”、乘号“*”、除号“/”、取余号“%”、等号“=”、大于号“>”、小于号“<”、与号“&”、或号“|”、非号“!”、异或号“^”等；另一类是分隔符，包括区分代码块的花括号“{}”，容纳特定语句的圆括号“()”，标明数组元素的方括号“[]”，分隔长句的分号“；”，分隔短句的逗号“，”，分隔包名、类名、方法名的点号“.”，等等。当然还有几个特殊的分隔符，比如三元运算符“?:”，它的完整形式为“式子A ?式子B ：式子C”。当式子A成立时，得到式子B的结果；当式子A不成立时，得到式子C的结果。在这些标点符号中，尤以冒号最为特殊，之所以这么说，是因为Java编程一遇到特殊的分隔场景，基本都拿冒号做标记。
冒号除了用在三元运算符“?:”中外，至少还有其他3种用法，分别介绍如下。
1．switch-case的分支标记
冒号的第二种用法出现在多路分支中。犹记得当年switch-case并肩作战，switch给出了待判断的变量名，每个case带着数值再拖上具体的处理语句，case条件与处理语句之间以冒号分隔，其他情况由default处理，也通过冒号同处理语句区分开。譬如下面的多路分支代码，就能看到冒号的分隔作用：
// switch允许判断某个变量的多个取值，并分别进行单独处理
switch (seq) {
case 1: // seq值为1时进入该分支
System.out.println("凉风有信的谜底是“讽”");
break; // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括号之后
case 2: // seq值为2时进入该分支
System.out.println("秋月无边的谜底是“二”");
break; // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括号之后
default: // seq值为其他时进入该分支
System.out.println("您的按键有误");
break; // 跳出多路分支，即跳到switch分支的右花括号之后
}
2．for循环的数组元素遍历
冒号的第三种用法跟数组的循环遍历有关。要想把某个数组里的所有元素数值都打印出来，就得通过for循环依次取出数组的每个元素，再打印该元素的数值。以整型数组为例，利用for语句遍历并打印元素的代码如下：
int[] numbers={2, 3, 5, 7};
for (int i=0; i < numbers.length; i++) {
int number=numbers[i]; // 获取下标为i的元素，并赋值给名为number的变量
System.out.println("number=" + number);
}
上面的循环语句很常规，用法形式也很常见，无非是依次取出数组里的每个元素罢了。倘若此时不修改元素数值，仅仅是读取数值的话，那么可以简化成一套通用的循环模板，就像以下循环语句一样（完整代码见本章源码的src\com\control\array\ColonErgodic.java）：
int[] numbers={2, 3, 5, 7};
// 在for循环中，可利用“变量类型 变量名称 : 数组名称”的形式，直接把数组元素赋值给该变量
for (int number : numbers) {
System.out.println("number="+number);
}
上述的Java代码把原循环内部的变量number提前放到for后面的圆括号中，并且number与数组numbers之间用冒号分开，表示每次循环处理之前都把数组元素逐个赋值给number变量，然后循环内部即可直接处理该变量。如此这般便优化了先前的for循环代码，免去了冗余的数组下标、判断条件以及自增操作。
3．多层循环的跳转标记
冒号的第四种用法也与循环语句有关，但不限于for循环，而是与for和while都有关联。前述的循环处理基本上都只有一层循环，然而实际开发中常常会遇到多层循环，也就是一个循环内部嵌套了另一个循环，看起来像是层峦叠嶂、反复重叠，故又被称作多重循环。例如有一个二维数组，要想把它里面的所有元素都打印出来，这便需要两层循环才能搞定，第一层循环负责遍历第一个维度的下标，而第二层循环负责遍历第二个维度的下标，编码上则需一个for循环嵌套另一个for循环，具体的Java实现代码如下（完整代码见本章源码的src\com\control\array\ColonJump.java）：
double[][] triangle={ {-2.0, 0.0}, {0.0, -1.0}, {2.0, 1.0} };
// 下面通过多重循环依次打印二维数组里面的所有元素
for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
System.out.println("value="+triangle[i][j]);
}
}
可见以上的多重循环代码还是挺简单的，并未涉及复杂的break和continue操作。即使用到break和continue，处理逻辑也没有什么特别之处，因为break语句只能跳出当前层次的循环，不能跳出上个层次的循环，continue语句同理。所以要想从内层循环跳出外层循环，就得设置一个标记，从内层循环跳到外层循环时，通过判断该标记再决定是否立刻跳出外层循环。仍以前面的二维数组为例，假设在内层循环找到某个元素为0.0，则立即结束全部循环（包括外层循环和内层循环），按此思路编写的代码例子如下：
// 处理要求：一旦发现数组元素等于0.0，就立即从第二层循环跳出第一层循环（跳出两层循环）
for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
boolean isFound=false; // 该布尔变量用来标记是否找到0.0
for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
if (triangle[i][j] == 0.0) {
isFound=true; // 找到了0.0
System.out.println("simple found 0.0");
break; // 跳出第二层循环
}
}
if (isFound) { // 根据布尔变量判断是否找到了0.0
break; // 跳出第一层循环
}
}
以上代码固然实现了功能要求，但是两个break的写法着实令人憋屈，而且布尔变量isFound纯粹是到此一游。有没有一种写法允许代码直接从内层循环跳出外层循环呢？与其让布尔变量做标记，不如给外层循环加一个记号，然后内层循环就能告诉编译器，接下来的break语句要跳出指定标记的循环。这时冒号便派上用场了，通过形如“标记名称: for或者while”的表达式，即可给指定循环起一个外号，于是语句“break标记名称”便实现了跳出指定循环的需求。使用新写法改造前面的循环跳出代码，修改之后的代码如下：
// 下面的loop1是一个记号，连同后面的冒号加在for前面，表示它指代这个for循环
loop1 : for (int i=0; i<triangle.length; i++) {
for (int j=0; j<triangle[i].length; j++) {
if (triangle[i][j] == 0.0) { // 找到了0.0，准备跳出外层循环
System.out.println("loop1 found 0.0");
break loop1; // 跳出loop1代表的循环，也就是跳出第一层循环
}
}
}
以上代码先在外层的for循环之前添加“loop1 : ”，表明外层循环的绰号叫loop1，然后内层循环的break语句改成“break loop1;”，表示跳出loop1这个外层循环，这样只需一个break语句就跳出多重循环了。除了break语句外，continue语句也允许带上标记名称，比如“continue loop1”表示继续loop1这个外层循环的下一次循环处理，并且while循环同样认可在break和continue后面添加标记。当然，利用前面介绍的冒号的第三种用法，上面的多重循环还能简化成以下代码：
// 下面用到了两种冒号：一种用来标记循环；另一种用来简化数组遍历
loop2 : for (double[] dot : triangle) { // dot等价于前面的triangle[i]
for (double coordinate : dot) { // coordinate等价于前面的triangle[i][j]
if (coordinate == 0.0) { // 找到了0.0，准备跳出外层循环
System.out.println("loop2 found 0.0");
break loop2; // 跳出loop2代表的循环
}
}
}
如此一来，上述的循环代码联合应用了冒号的两种用法，代码也变得更加精练了。