假设我有这样的伪代码:

bool conditionA = executeStepA();
if (conditionA){
    bool conditionB = executeStepB();
    if (conditionB){
        bool conditionC = executeStepC();
        if (conditionC){
            ...
        }
    }
}

executeThisFunctionInAnyCase();

函数executeStepX当且仅当前一个成功时执行。 在任何情况下,executeThisFunctionInAnyCase函数都应该在最后被调用。 我在编程方面是一个新手,所以很抱歉提出一个非常基本的问题:有没有一种方法(例如在C/ c++中)以代码易读性为代价,避免长if链产生那种“金字塔式代码”?

我知道如果我们可以跳过executeThisFunctionInAnyCase函数调用,代码可以简化为:

bool conditionA = executeStepA();
if (!conditionA) return;
bool conditionB = executeStepB();
if (!conditionB) return;
bool conditionC = executeStepC();
if (!conditionC) return;

但是约束是executeThisFunctionInAnyCase函数调用。 break语句可以以某种方式使用吗?


当前回答

这样能行吗?我认为这与您的代码是等价的。

bool condition = true; // using only one boolean variable
if (condition) condition = executeStepA();
if (condition) condition = executeStepB();
if (condition) condition = executeStepC();
...
executeThisFunctionInAnyCase();

其他回答

有几个回答暗示了我看到并使用过很多次的模式,尤其是在网络编程中。在网络堆栈中,经常有很长的请求序列,其中任何一个都可能失败并停止进程。

常见的模式是使用do {} while (false);

我使用宏while(false)使它做{}一次;常见的模式是:

do
{
    bool conditionA = executeStepA();
    if (! conditionA) break;
    bool conditionB = executeStepB();
    if (! conditionB) break;
    // etc.
} while (false);

这种模式相对容易阅读,并且允许使用能够正确销毁的对象,还避免了多次返回,从而使步进和调试更容易一些。

我认为c++ 23的可选的一元操作会做得很好,尽管函数需要做一些改变。

and_then()方法执行break或调用下一个函数操作,链接该方法允许逐个调用函数,直到其中一个返回false。

举个简单粗暴的例子:

#include <iostream>
#include <optional>
#include <cstdlib>

using namespace std;

optional<bool> func1() {
    cout << "func1\n";

    if (rand() % 2)
        return true;
    else
        return nullopt;
}

optional<bool> func2(optional<bool> v) {
    cout << "func2\n";

    if (rand() % 2)
        return true;
    else
        return nullopt;
}

optional<bool> func3(optional<bool> v) {
    cout << "func3\n";

    if (rand() % 2)
        return true;
    else
        return nullopt;
}

void func4() {
    cout << "func4\n";
}

int main() {
    srand(time(NULL));

    func1()
      .and_then(func2)
      .and_then(func3);

    func4();

    return 0;
}

关于当前的代码示例,本质上是第二个问题,

[...block of code...]
bool conditionA = executeStepA();    
if (conditionA){
    [...block of code...]
    bool conditionB = executeStepB();
    if (conditionB){
        [...block of code...]
        bool conditionC = executeStepC();
        if (conditionC){
            ...other checks again...
        }
    }
}

executeThisFunctionInAnyCase();

除了将函数结果存储在变量中之外,这是典型的C代码。

如果布尔函数导致信号失败,那么c++的方法是使用异常,并将其编码为

struct Finals{ ~Finals() { executeThisFunctionInAnyCase(); } };

Finals finals;
// [...block of code...]
executeStepA();
// [...block of code...]
executeStepB();
// [...block of code...]
executeStepC();
//...other checks again...

然而,根据实际问题的不同,细节可能会有很大差异。

当我需要这样的通用最终操作时,我通常使用通用范围保护类,而不是当场定义一个自定义结构。作用域保护是由Petru Marginean为c++ 98发明的,然后使用临时生命周期扩展技巧。在c++ 11中,一般的范围保护类可以基于提供lambda表达式的客户端代码简单地实现。

在问题的最后,你建议了一个很好的C方法来做到这一点,即使用break语句:

for( ;; ) // As a block one can 'break' out of.
{
    // [...block of code...]
    if( !executeStepA() ) { break; }
    // [...block of code...]
    if( !executeStepB() ) { break; }
    // [...block of code...]
    if( !executeStepC() ) { break; }
    //...other checks again...
    break;
}
executeThisFunctionInAnyCase();

或者,对于C,将代码块中的代码重构为一个单独的函数,并使用return而不是break。因为它支持嵌套循环或开关,所以这更清楚也更通用。然而,你问的是休息。

与基于异常的c++方法相比,这种方法依赖于程序员记得检查每个函数的结果,并做正确的事情,这两者在c++中都是自动化的。

给定函数:

string trySomething ()
{
    if (condition_1)
    {
        do_1();
        ..
            if (condition_k)
            {
                do_K();

                return doSomething();
            }
            else
            {
                return "Error k";
            }
        ..
    }
    else
    {
        return "Error 1";
    }
}

我们可以通过反转验证过程来摆脱语法嵌套:

string trySomething ()
{
    if (!condition_1)
    {
        return "Error 1";
    }

    do_1();

    ..

    if (!condition_k)
    {
        return "Error k";
    }

    do_K();

    return doSomething ();
}
[&]{
  bool conditionA = executeStepA();
  if (!conditionA) return; // break
  bool conditionB = executeStepB();
  if (!conditionB) return; // break
  bool conditionC = executeStepC();
  if (!conditionC) return; // break
}();
executeThisFunctionInAnyCase();

我们创建一个带有隐式引用捕获的匿名lambda函数,并运行它。其中的代码立即运行。

当它想要停止时,它只是返回。

然后,在它运行之后,我们运行executeThisFunctionInAnyCase。

在lambda内的Return是到块结束的断点。任何其他类型的流控制都可以工作。

异常被单独保留——如果您想捕获它们,请显式地执行。在抛出异常时要小心运行executeThisFunctionInAnyCase——如果executeThisFunctionInAnyCase可以在异常处理程序中抛出异常,则通常不希望运行它,因为这会导致混乱(这种混乱取决于语言)。

这种基于捕获的内联函数的一个很好的特性是您可以重构现有的代码。如果您的函数非常长,那么将其分解为组件是个好主意。

有一种变体适用于更多语言:

bool working = executeStepA();
working = working && executeStepB();
working = working && executeStepC();
executeThisFunctionInAnyCase();

你写的每一行都短路。代码可以在这些行之间注入,给你多个“在任何情况下”,或者你可以在执行步骤之间做if(working) {/* Code */},包括当且仅当你还没有跳出时应该运行的代码。

对于这个问题,一个好的解决方案应该在添加新的流量控制时具有鲁棒性。

在c++中,一个更好的解决方案是创建一个快速的scope_guard类:

#ifndef SCOPE_GUARD_H_INCLUDED_
#define SCOPE_GUARD_H_INCLUDED_
template<typename F>
struct scope_guard_t {
  F f;
  ~scope_guard_t() { f(); }
};
template<typename F>
scope_guard_t<F> scope_guard( F&& f ) { return {std::forward<F>(f)}; }
#endif

然后在问题代码中:

auto scope = scope_guard( executeThisFunctionInAnyCase );
bool conditionA = executeStepA();
if (!conditionA) return;
bool conditionB = executeStepB();
if (!conditionB) return;
bool conditionC = executeStepC();
if (!conditionC) return;

scope的析构函数自动运行executeThisFunctionInAnyCase。当您创建一个需要清理的非raii资源时,您可以在作用域末端注入更多这样的“资源”(给每个资源一个不同的名称)。它也可以取lambda,所以你可以操作局部变量。

更花哨的作用域保护可以支持终止析构函数中的调用(使用bool保护),阻止/允许复制和移动,并支持可以从内部上下文返回的类型擦除的“便携式”作用域保护。