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

如何移动if语句到一个额外的函数,产生一个数值或enum结果?

int ConditionCode (void) {
   if (condition1)
      return 1;
   if (condition2)
      return 2;
   ...
   return 0;
}


void MyFunc (void) {
   switch (ConditionCode ()) {
      case 1:
         ...
         break;

      case 2:
         ...
         break;

      ...

      default:
         ...
         break;
   }
}

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).

代码流本身已经是一个代码气味,在函数中发生了太多的事情。如果没有直接的解决方案(函数是一个通用的检查函数),那么使用RAII,这样您就可以返回,而不是跳转到函数的结束部分,可能会更好。

从函数式编程的角度来看,这是一个众所周知的、很好解决的问题——也许是单子。

为了回应下面我收到的评论,我在这里编辑了我的介绍:你可以在不同的地方找到实现c++单子的完整细节,这将让你实现Rotsor建议的目标。这需要一段时间来理解单子,所以我要在这里建议一个快速的“穷人”单子式机制,你只需要知道boost::optional。

设置你的计算步骤如下:

boost::optional<EnabledContext> enabled(boost::optional<Context> context);
boost::optional<EnergisedContext> energised(boost::optional<EnabledContext> context);

显然,每个计算步骤都可以执行类似于返回boost::none这样的操作,如果给出的可选参数为空的话。例如:

struct Context { std::string coordinates_filename; /* ... */ };

struct EnabledContext { int x; int y; int z; /* ... */ };

boost::optional<EnabledContext> enabled(boost::optional<Context> c) {
   if (!c) return boost::none; // this line becomes implicit if going the whole hog with monads
   if (!exists((*c).coordinates_filename)) return boost::none; // return none when any error is encountered.
   EnabledContext ec;
   std::ifstream file_in((*c).coordinates_filename.c_str());
   file_in >> ec.x >> ec.y >> ec.z;
   return boost::optional<EnabledContext>(ec); // All ok. Return non-empty value.
}

然后把它们串在一起:

Context context("planet_surface.txt", ...); // Close over all needed bits and pieces

boost::optional<EnergisedContext> result(energised(enabled(context)));
if (result) { // A single level "if" statement
    // do work on *result
} else {
    // error
}

这样做的好处是,您可以为每个计算步骤编写定义清晰的单元测试。此外,调用读起来像简单的英语(通常是函数式风格的情况)。

如果你不关心不可变性,并且每次返回相同的对象更方便,你可以使用shared_ptr或类似的方法来提出一些变化。

对我来说,当(0)是好的时候做{…}。如果您不想看到do{…}while(0),您可以为它们定义替代关键字。

例子:

SomeUtilities.hpp:

#define BEGIN_TEST do{
#define END_TEST }while(0);

SomeSourceFile.cpp:

BEGIN_TEST
   if(!condition1) break;
   if(!condition2) break;
   if(!condition3) break;
   if(!condition4) break;
   if(!condition5) break;
   
   //processing code here

END_TEST

我认为编译器将在二进制版本的do{…}while(0)中删除不必要的while(0)条件,并将断点转换为无条件跳转。您可以检查它的汇编语言版本来确定。

使用goto还可以生成更简洁的代码,并且使用条件-然后跳转的逻辑非常简单。您可以执行以下操作:

{
   if(!condition1) goto end_blahblah;
   if(!condition2) goto end_blahblah;
   if(!condition3) goto end_blahblah;
   if(!condition4) goto end_blahblah;
   if(!condition5) goto end_blahblah;
   
   //processing code here

 }end_blah_blah:;  //use appropriate label here to describe...
                   //  ...the whole code inside the block.
 

注意标签放在结束}之后。这是避免一个可能的问题,在goto中,不小心将代码放在中间,因为你没有看到标签。现在就像do{…}while(0)没有条件代码。

为了让代码更清晰,更容易理解,你可以这样做:

SomeUtilities.hpp:

#define BEGIN_TEST {
#define END_TEST(_test_label_) }_test_label_:;
#define FAILED(_test_label_) goto _test_label_

SomeSourceFile.cpp:

BEGIN_TEST
   if(!condition1) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition2) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition3) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition4) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition5) FAILED(NormalizeData);

END_TEST(NormalizeData)

有了这个,你可以做嵌套块,并指定你想要退出/跳出的位置。

BEGIN_TEST
   if(!condition1) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition2) FAILED(NormalizeData);

   BEGIN_TEST
      if(!conditionAA) FAILED(DecryptBlah);
      if(!conditionBB) FAILED(NormalizeData);   //Jump out to the outmost block
      if(!conditionCC) FAILED(DecryptBlah);
  
      // --We can now decrypt and do other stuffs.

   END_TEST(DecryptBlah)

   if(!condition3) FAILED(NormalizeData);
   if(!condition4) FAILED(NormalizeData);

   // --other code here

   BEGIN_TEST
      if(!conditionA) FAILED(TrimSpaces);
      if(!conditionB) FAILED(TrimSpaces);
      if(!conditionC) FAILED(NormalizeData);   //Jump out to the outmost block
      if(!conditionD) FAILED(TrimSpaces);

      // --We can now trim completely or do other stuffs.

   END_TEST(TrimSpaces)

   // --Other code here...

   if(!condition5) FAILED(NormalizeData);

   //Ok, we got here. We can now process what we need to process.

END_TEST(NormalizeData)

杂乱的代码不是goto的错,而是程序员的错。不使用goto仍然可以生成意大利面条代码。

如何移动if语句到一个额外的函数,产生一个数值或enum结果?

int ConditionCode (void) {
   if (condition1)
      return 1;
   if (condition2)
      return 2;
   ...
   return 0;
}


void MyFunc (void) {
   switch (ConditionCode ()) {
      case 1:
         ...
         break;

      case 2:
         ...
         break;

      ...

      default:
         ...
         break;
   }
}