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

我能想到的一个很好的理由是代码维护:您有一个单一的退出点。如果你想改变结果的格式,…,它的实现要简单得多。此外,为了调试,你可以在那里插入一个断点:)

话虽如此,我曾经不得不在一个库中工作,那里的编码标准强制要求“每个函数一个返回语句”,我发现这相当困难。我写了很多数值计算代码,经常有“特殊情况”,所以代码最终很难跟上……

其他回答

如果你最终得到了很多返回值,那么你的代码可能有问题。否则,我同意有时能够从子例程的多个位置返回是很好的,特别是当它使代码更干净的时候。

Perl 6:坏例子

sub Int_to_String( Int i ){
  given( i ){
    when 0 { return "zero" }
    when 1 { return "one" }
    when 2 { return "two" }
    when 3 { return "three" }
    when 4 { return "four" }
    ...
    default { return undef }
  }
}

这样写会更好吗

Perl 6:好例子

@Int_to_String = qw{
  zero
  one
  two
  three
  four
  ...
}
sub Int_to_String( Int i ){
  return undef if i < 0;
  return undef unless i < @Int_to_String.length;
  return @Int_to_String[i]
}

注意,这只是一个简单的例子

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。

正如Kent Beck在《实现模式》中讨论保护子句时指出的那样,使一个例程具有单一的入口和出口点……

是为了防止可能的混淆 当你在许多地方跳来跳去 同一例程中的位置。这让 当应用到FORTRAN或 汇编语言程序 有大量的全球数据,甚至 理解哪些语句是 执行是一项艰苦的工作……使用小方法和大部分本地数据,它是不必要的保守。”

我发现用保护子句编写的函数要比一长串嵌套的if then else语句容易理解得多。

如果可以只写下一个观点,那就是我的观点:

我完全不同意“单返回语句理论”,认为它在代码可读性、逻辑和描述方面都是推测性的,甚至是破坏性的。

使用一次-一次返回的习惯对于纯过程式编程来说都很糟糕,更不用说更高级的抽象(函数式、组合式等)了。此外,我希望所有以这种风格编写的代码都经过一些特殊的重写解析器,使其具有多个返回语句!

一个函数(如果它真的是一个函数/查询,根据“查询-命令分离”注意-见埃菲尔编程语言。例如)必须定义与控制流场景一样多的返回点。它在数学上更加清晰和一致;它是编写函数(即查询)的方法。

但对于你的特工收到的突变信息——程序调用,我不会那么激进。

有时出于性能考虑,这是必要的(我不想获取不同的缓存线,就像继续一样;有时)。

如果你不使用RAII分配资源(内存、文件描述符、锁等),那么多次返回很容易出错,而且肯定是重复的,因为释放需要手动执行多次,你必须仔细跟踪。

在这个例子中:

function()
{
    HRESULT error = S_OK;

    if(SUCCEEDED(Operation1()))
    {
        if(SUCCEEDED(Operation2()))
        {
            if(SUCCEEDED(Operation3()))
            {
                if(SUCCEEDED(Operation4()))
                {
                }
                else
                {
                    error = OPERATION4FAILED;
                }
            }
            else
            {
                error = OPERATION3FAILED;
            }
        }
        else
        {
            error = OPERATION2FAILED;
        }
    }
    else
    {
        error = OPERATION1FAILED;
    }

    return error;
}

我会把它写成:

function() {
    HRESULT error = OPERATION1FAILED;//assume failure
    if(SUCCEEDED(Operation1())) {

        error = OPERATION2FAILED;//assume failure
        if(SUCCEEDED(Operation3())) {

            error = OPERATION3FAILED;//assume failure
            if(SUCCEEDED(Operation3())) {

                error = OPERATION4FAILED; //assume failure
                if(SUCCEEDED(Operation4())) {

                    error = S_OK;
                }
            }
        }
    }
    return error;
}

这当然看起来更好。

这在手动资源释放的情况下尤其有用,因为在哪里和哪些释放是必要的是相当直接的。如下例所示:

function() {
    HRESULT error = OPERATION1FAILED;//assume failure
    if(SUCCEEDED(Operation1())) {

        //allocate resource for op2;
        char* const p2 = new char[1024];
        error = OPERATION2FAILED;//assume failure
        if(SUCCEEDED(Operation2(p2))) {

            //allocate resource for op3;
            char* const p3 = new char[1024];
            error = OPERATION3FAILED;//assume failure
            if(SUCCEEDED(Operation3(p3))) {

                error = OPERATION4FAILED; //assume failure
                if(SUCCEEDED(Operation4(p2,p3))) {

                    error = S_OK;
                }
            }
            //free resource for op3;
            delete [] p3;
        }
        //free resource for op2;
        delete [] p2;
    }
    return error;
}

如果在没有RAII(忘记异常问题!)的情况下使用多个出口编写这段代码,则必须多次写入删除。如果你用}else{then 这有点难看。

但是RAII使得多个出口资源问题变得毫无意义。