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

在函数中隔离这些决策并使用返回而不是中断被认为是可以接受的实践。虽然所有这些检查都对应于与函数相同的抽象级别,但这是一种非常符合逻辑的方法。

例如:

void foo(...)
{
   if (!condition)
   {
      return;
   }
   ...
   if (!other condition)
   {
      return;
   }
   ...
   if (!another condition)
   {
      return;
   }
   ... 
   if (!yet another condition)
   {
      return;
   }
   ...
   // Some unconditional stuff       
}

其他回答

在函数中隔离这些决策并使用返回而不是中断被认为是可以接受的实践。虽然所有这些检查都对应于与函数相同的抽象级别,但这是一种非常符合逻辑的方法。

例如:

void foo(...)
{
   if (!condition)
   {
      return;
   }
   ...
   if (!other condition)
   {
      return;
   }
   ...
   if (!another condition)
   {
      return;
   }
   ... 
   if (!yet another condition)
   {
      return;
   }
   ...
   // Some unconditional stuff       
}
typedef bool (*Checker)();

Checker * checkers[]={
 &checker0,&checker1,.....,&checkerN,NULL
};

bool checker1(){
  if(condition){
    .....
    .....
    return true;
  }
  return false;
}

bool checker2(){
  if(condition){
    .....
    .....
    return true;
  }
  return false;
}

......

void doCheck(){
  Checker ** checker = checkers;
  while( *checker && (*checker)())
    checker++;
}

怎么样?

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。)

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。

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。