Python 控制流指令
Gaia 框架为 Python 后端提供了完整的控制流指令集，支持条件判断、循环和跳转操作。
条件语句
if 语句
python
# Gaia 代码
if x > 0:
print("Positive")
elif x < 0:
print("Negative")
else:
print("Zero")条件表达式
python
# Gaia 代码
result: str = "positive" if x > 0 else "non-positive"匹配语句 (Python 3.10+)
python
# Gaia 代码
match value:
case 1:
print("One")
case 2:
print("Two")
case _:
print("Other")比较指令
相等比较
python
# Gaia 代码
EQ local_a local_b result不等比较
python
# Gaia 代码
NEQ local_a local_b result小于比较
python
# Gaia 代码
LT local_a local_b result小于等于比较
python
# Gaia 代码
LE local_a local_b result大于比较
python
# Gaia 代码
GT local_a local_b result大于等于比较
python
# Gaia 代码
GE local_a local_b result循环结构
for 循环
python
# Gaia 代码
for i in range(10):
print(i)
for item in items:
process(item)while 循环
python
# Gaia 代码
while x > 0:
x -= 1循环控制
python
# Gaia 代码
for i in range(10):
if i == 5:
continue # 跳过本次循环
if i == 8:
break # 退出循环
print(i)跳转指令
无条件跳转
python
# Gaia 代码
JMP label_name条件跳转
python
# Gaia 代码
JZ condition label_name # 如果为零则跳转
JNZ condition label_name # 如果不为零则跳转比较跳转
python
# Gaia 代码
JE local_a local_b label_name # 相等则跳转
JNE local_a local_b label_name # 不等则跳转
JL local_a local_b label_name # 小于则跳转
JLE local_a local_b label_name # 小于等于则跳转
JG local_a local_b label_name # 大于则跳转
JGE local_a local_b label_name # 大于等于则跳转逻辑运算
逻辑与
python
# Gaia 代码
AND condition1 condition2 result逻辑或
python
# Gaia 代码
OR condition1 condition2 result逻辑非
python
# Gaia 代码
NOT condition result短路求值
python
# Gaia 代码
# Python 的 and 和 or 运算符支持短路求值
result1 = condition1 and condition2
result2 = condition1 or condition2列表推导式
基本列表推导式
python
# Gaia 代码
squares: list[int] = [x**2 for x in range(10)]条件列表推导式
python
# Gaia 代码
evens: list[int] = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]嵌套列表推导式
python
# Gaia 代码
matrix: list[list[int]] = [[i+j for j in range(3)] for i in range(3)]生成器表达式
基本生成器
python
# Gaia 代码
gen = (x**2 for x in range(10))条件生成器
python
# Gaia 代码
even_gen = (x for x in range(10) if x % 2 == 0)循环优化
循环展开
python
# Gaia 代码
# 手动展开循环
for i in range(0, 8, 2):
process(i)
process(i+1)循环不变量外提
python
# Gaia 代码
constant_value = expensive_calculation()
for i in range(n):
# 使用 constant_value，避免重复计算
process(i, constant_value)异常处理控制流
try-except 结构
python
# Gaia 代码
try:
risky_operation()
except ValueError as e:
handle_value_error(e)
except Exception as e:
handle_generic_error(e)
finally:
cleanup()else 子句
python
# Gaia 代码
try:
result = risky_operation()
except Exception as e:
handle_error(e)
else:
# 如果没有异常发生
process_result(result)上下文管理器
with 语句
python
# Gaia 代码
with open('file.txt', 'r') as f:
content = f.read()自定义上下文管理器
python
# Gaia 代码
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def managed_resource():
resource = acquire_resource()
try:
yield resource
finally:
release_resource(resource)性能考虑
- 循环优化: 尽量减少循环内部的计算量
- 条件预测: 尽量让最可能的分支放在前面
- 短路求值: 利用 and/or 的短路特性
- 列表推导式: 通常比等效的 for 循环快
- 生成器: 对于大数据集使用生成器节省内存
最佳实践
- 使用 early return 减少嵌套层级
- 避免过深的条件嵌套
- 合理使用循环，考虑算法复杂度
- 使用列表推导式和生成器表达式提高可读性和性能
- 利用 Python 的上下文管理器进行资源管理