当代码流是这样的:

if(check())
{
  ...
  ...
  if(check())
  {
    ...
    ...
    if(check())
    {
      ...
      ...
    }
  }
}

我通常看到这种方法可以避免上述混乱的代码流:

do {
    if(!check()) break;
    ...
    ...
    if(!check()) break;
    ...
    ...
    if(!check()) break;
    ...
    ...
} while(0);

有什么更好的方法可以避免这种工作/黑客,从而使其成为更高级别(行业级别)的代码?

任何跳出盒子的建议都是欢迎的!


当前回答

我不是特别喜欢在这种情况下使用break或return的方法。考虑到通常当我们面对这样的情况时,这通常是一个比较长的方法。

如果我们有多个出口点,当我们想要知道什么会导致某些逻辑被执行时,这可能会造成困难:通常情况下,我们只是继续向上包含该逻辑的块,而这些块的标准告诉我们情况:

例如,

if (conditionA) {
    ....
    if (conditionB) {
        ....
        if (conditionC) {
            myLogic();
        }
    }
}

通过查看封闭块,很容易发现myLogic()只在条件a和条件b和条件c为真时发生。

当有早期的回报时,它变得不那么明显:

if (conditionA) {
    ....
    if (!conditionB) {
        return;
    }
    if (!conditionD) {
        return;
    }
    if (conditionC) {
        myLogic();
    }
}

我们不能再从myLogic()向上导航,查看封闭块来找出条件。

我使用了不同的变通方法。这是其中之一:

if (conditionA) {
    isA = true;
    ....
}

if (isA && conditionB) {
    isB = true;
    ...
}

if (isB && conditionC) {
    isC = true;
    myLogic();
}

(当然欢迎用同一个变量替换所有isA isB isC)

这样的方法至少会让代码的读者知道,当isB && conditionC时执行myLogic()。给读者一个提示,他需要进一步查找使isB为真的原因。

其他回答

TLDR: RAII、事务性代码(仅设置结果或在已经计算时返回内容)和异常。

长一点的回答:

在C语言中,这类代码的最佳实践是在代码中添加一个EXIT/CLEANUP/other标签,在该标签中进行本地资源的清理,并返回错误代码(如果有的话)。这是最佳实践,因为它将代码自然地划分为初始化、计算、提交和返回:

error_code_type c_to_refactor(result_type *r)
{
    error_code_type result = error_ok; //error_code_type/error_ok defd. elsewhere
    some_resource r1, r2; // , ...;
    if(error_ok != (result = computation1(&r1))) // Allocates local resources
        goto cleanup;
    if(error_ok != (result = computation2(&r2))) // Allocates local resources
        goto cleanup;
    // ...

    // Commit code: all operations succeeded
    *r = computed_value_n;
cleanup:
    free_resource1(r1);
    free_resource2(r2);
    return result;
}

在C语言中,在大多数代码库中,if(error_ok !=…goto代码通常隐藏在一些方便的宏(RET(computation_result), ENSURE_SUCCESS(computation_result, return_code)等)后面。

c++比C提供了额外的工具:

清理块功能可以作为RAII实现,这意味着您不再需要整个清理块,并允许客户端代码添加早期返回语句。 当无法继续时抛出抛出,转换所有if(error_ok !=…变成直接的通话。

等价的c++代码:

result_type cpp_code()
{
    raii_resource1 r1 = computation1();
    raii_resource2 r2 = computation2();
    // ...
    return computed_value_n;
}

这是最佳实践,因为:

It is explicit (that is, while error handling is not explicit, the main flow of the algorithm is) It is straightforward to write client code It is minimal It is simple It has no repetitive code constructs It uses no macros It doesn't use weird do { ... } while(0) constructs It is reusable with minimal effort (that is, if I want to copy the call to computation2(); to a different function, I don't have to make sure I add a do { ... } while(0) in the new code, nor #define a goto wrapper macro and a cleanup label, nor anything else).

使用异常。您的代码将看起来更加清晰(并且创建异常正是为了处理程序执行流中的错误)。有关清理资源(文件描述符,数据库连接等),请阅读文章“为什么c++不提供一个“finally”结构?”

#include <iostream>
#include <stdexcept>   // For exception, runtime_error, out_of_range

int main () {
    try {
        if (!condition)
            throw std::runtime_error("nope.");
        ...
        if (!other condition)
            throw std::runtime_error("nope again.");
        ...
        if (!another condition)
            throw std::runtime_error("told you.");
        ...
        if (!yet another condition)
            throw std::runtime_error("OK, just forget it...");
    }
    catch (std::runtime_error &e) {
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }
    catch (...) {
        std::cout << "Caught an unknown exception\n";
    }
    return 0;
}

我不是c++程序员,所以我不会在这里写任何代码,但到目前为止还没有人提到面向对象的解决方案。下面是我的猜测:

拥有一个通用接口,该接口提供了一个方法来评估单个条件。现在,您可以在包含有问题的方法的对象中使用这些条件的实现列表。遍历列表并计算每个条件,如果其中一个条件失败,可能会提前爆发。

这样的设计很好地遵循了开/闭原则,因为在初始化包含相关方法的对象时,可以很容易地添加新的条件。您甚至可以向接口添加第二个方法,该方法用于条件评估,返回条件的描述。这可以用于自文档系统。

但是,缺点是由于使用了更多的对象和遍历列表,所涉及的开销稍微多一些。

首先,一个简短的例子来说明为什么goto不是一个好的c++解决方案:

struct Bar {
    Bar();
};

extern bool check();

void foo()
{
    if (!check())
       goto out;

    Bar x;

    out:
}

试着把它编译成一个object文件,看看会发生什么。然后尝试等价的do+ break + while(0)。

这是题外话。主要观点如下。

如果整个函数失败,这些小块的代码通常需要某种类型的清理。当您“展开”部分完成的计算时,这些清理通常希望以与块本身相反的顺序发生。

获得这些语义的一个选项是RAII;参见@utnapistim的回答。c++保证自动析构函数以与构造函数相反的顺序运行,这自然提供了一个“unwind”。

但这需要大量的RAII类。有时一个更简单的选择是使用堆栈:

bool calc1()
{
    if (!check())
        return false;

    // ... Do stuff1 here ...

    if (!calc2()) {
        // ... Undo stuff1 here ...
        return false;
    }

    return true;
}

bool calc2()
{
    if (!check())
        return false;

    // ... Do stuff2 here ...

    if (!calc3()) {
        // ... Undo stuff2 here ...
        return false;
    }

    return true;
}

...等等。这很容易审计,因为它把“撤销”代码放在“做”代码旁边。简单的审计是好的。它还使控制流非常清晰。对于C来说,这也是一个有用的模式。

它可能要求calc函数接受大量参数,但如果您的类/结构具有良好的内聚性,这通常不是问题。(也就是说,属于一起的东西生活在一个对象中,所以这些函数可以作为指向少量对象的指针或引用,但仍然可以做很多有用的工作。)

Try to extract the code into a separate function (or perhaps more than one). Then return from the function if the check fails. If it's too tightly coupled with the surrounding code to do that, and you can't find a way to reduce the coupling, look at the code after this block. Presumably, it cleans up some resources used by the function. Try to manage these resources using an RAII object; then replace each dodgy break with return (or throw, if that's more appropriate) and let the object's destructor clean up for you. If the program flow is (necessarily) so squiggly that you really need a goto, then use that rather than giving it a weird disguise. If you have coding rules that blindly forbid goto, and you really can't simplify the program flow, then you'll probably have to disguise it with your do hack.