是否有充分的理由说明在函数中只有一个return语句是一个更好的实践?

或者在逻辑上正确的情况下,可以从函数中返回,这意味着函数中可能有许多返回语句?


当前回答

一般来说,我尝试从一个函数中只有一个出口点。然而,有时这样做实际上会创建一个比必要的更复杂的函数体,在这种情况下,最好有多个出口点。它确实需要基于结果的复杂性进行“判断”,但目标应该是在不牺牲复杂性和可理解性的情况下尽可能减少出口点。

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是否有充分的理由说明在函数中只有一个return语句是一个更好的实践?

是的,有:

The single exit point gives an excellent place to assert your post-conditions. Being able to put a debugger breakpoint on the one return at the end of the function is often useful. Fewer returns means less complexity. Linear code is generally simpler to understand. If trying to simplify a function to a single return causes complexity, then that's incentive to refactor to smaller, more general, easier-to-understand functions. If you're in a language without destructors or if you don't use RAII, then a single return reduces the number of places you have to clean up. Some languages require a single exit point (e.g., Pascal and Eiffel).

这个问题通常被提出为多个返回或深度嵌套的if语句之间的错误二分法。几乎总有第三种解决方案,它是线性的(没有深度嵌套),只有一个出口点。

更新:MISRA的指导方针显然也提倡单次退出。

需要澄清的是,我并不是说拥有多个回报总是错误的。但如果有其他等价的解决方案,有很多很好的理由选择单一回报的方案。

I've seen it in coding standards for C++ that were a hang-over from C, as if you don't have RAII or other automatic memory management then you have to clean up for each return, which either means cut-and-paste of the clean-up or a goto (logically the same as 'finally' in managed languages), both of which are considered bad form. If your practices are to use smart pointers and collections in C++ or another automatic memory system, then there isn't a strong reason for it, and it become all about readability, and more of a judgement call.

我倾向于单一退出,除非事情真的变得复杂。我发现在某些情况下,多个存在点可以掩盖其他更重要的设计问题:

public void DoStuff(Foo foo)
{
    if (foo == null) return;
}

在看到这段代码时,我马上会问:

'foo'是否为空? 如果是这样,有多少客户端'DoStuff'曾经调用一个空'foo'函数?

根据这些问题的答案,可能是这样

这种检查毫无意义,因为它从来都不是真的。它应该是一个断言) 这种检查很少是正确的,所以最好改变那些特定的调用函数,因为它们可能应该采取一些其他的操作。

在上述两种情况下,代码可能都可以用断言重做,以确保'foo'永远不为空,并更改相关的调用者。

还有另外两个原因(我认为是针对c++代码的),多重存在实际上会产生负面影响。它们是代码大小和编译器优化。

在函数出口作用域中的非pod c++对象将调用其析构函数。如果有几个return语句,那么作用域中可能有不同的对象,因此要调用的析构函数列表也会不同。因此,编译器需要为每个return语句生成代码:

void foo (int i, int j) {
  A a;
  if (i > 0) {
     B b;
     return ;   // Call dtor for 'b' followed by 'a'
  }
  if (i == j) {
     C c;
     B b;
     return ;   // Call dtor for 'b', 'c' and then 'a'
  }
  return 'a'    // Call dtor for 'a'
}

如果代码大小是一个问题,那么这可能是值得避免的。

另一个问题涉及到“命名返回值优化”(又名复制省略,ISO c++ '03 12.8/15)。c++允许实现在可以的情况下跳过调用复制构造函数:

A foo () {
  A a1;
  // do something
  return a1;
}

void bar () {
  A a2 ( foo() );
}

就像代码一样,对象'a1'是在'foo'中构造的,然后它的复制构造将被调用来构造'a2'。然而,复制省略允许编译器在堆栈上与'a2'相同的位置构造'a1'。因此,当函数返回时,不需要“复制”对象。

多个出口点会使编译器的检测工作复杂化,至少对于相对较新的vc++版本,优化不会发生在函数体有多个返回的地方。有关详细信息,请参阅Visual c++ 2005中的命名返回值优化。

I always avoid multiple return statements. Even in small functions. Small functions can become larger, and tracking the multiple return paths makes it harder (to my small mind) to keep track of what is going on. A single return also makes debugging easier. I've seen people post that the only alternative to multiple return statements is a messy arrow of nested IF statements 10 levels deep. While I certain agree that such coding does occur, it isn't the only option. I wouldn't make the choice between a multiple return statements and a nest of IFs, I'd refactor it so you'd eliminate both. And that is how I code. The following code eliminates both issues and, in my mind, is very easy to read:

public string GetResult()
{
    string rv = null;
    bool okay = false;

    okay = PerformTest(1);

    if (okay)
    {
        okay = PerformTest(2);
    }

    if (okay)
    {
        okay = PerformTest(3);
    }

    if (okay)
    {
        okay = PerformTest(4);
    };

    if (okay)
    {
        okay = PerformTest(5);
    }

    if (okay)
    {
        rv = "All Tests Passed";
    }

    return rv;
}

我强迫自己只使用一个return语句,因为在某种意义上它会产生代码气味。让我解释一下:

function isCorrect($param1, $param2, $param3) {
    $toret = false;
    if ($param1 != $param2) {
        if ($param1 == ($param3 * 2)) {
            if ($param2 == ($param3 / 3)) {
                $toret = true;
            } else {
                $error = 'Error 3';
            }
        } else {
            $error = 'Error 2';
        }
    } else {
        $error = 'Error 1';
    }
    return $toret;
}

(条件是任意的…)

条件越多,函数越大,读取起来就越困难。因此,如果您熟悉代码气味,您就会意识到它,并想要重构代码。两种可能的解决方案是:

多的回报 重构为单独的函数

多的回报

function isCorrect($param1, $param2, $param3) {
    if ($param1 == $param2)       { $error = 'Error 1'; return false; }
    if ($param1 != ($param3 * 2)) { $error = 'Error 2'; return false; }
    if ($param2 != ($param3 / 3)) { $error = 'Error 3'; return false; }
    return true;
}

单独的功能

function isEqual($param1, $param2) {
    return $param1 == $param2;
}

function isDouble($param1, $param2) {
    return $param1 == ($param2 * 2);
}

function isThird($param1, $param2) {
    return $param1 == ($param2 / 3);
}

function isCorrect($param1, $param2, $param3) {
    return !isEqual($param1, $param2)
        && isDouble($param1, $param3)
        && isThird($param2, $param3);
}

当然,它会更长,而且有点乱,但在以这种方式重构函数的过程中,我们已经

创建了许多可重用的函数, 使函数更具人类可读性,以及 函数的重点在于为什么值是正确的。