C/C++ 中怎樣優雅的寫多判斷 if 語句？

• 對可以用表驅動法的case使用表驅動法. 而不要寫成

if(1 == x) ... else if(2== x)....


• 如果使用分支, 如果每個分支最終都是同一個結果, 可以考慮

1. exp = condition1? evaluation1:

   condition2? evaluation1:
evaluation3;


• 對if里的每一個複雜條件表達式做如下疑問, 條件表達式的形式是what 還是how?,

如果是how請將其封裝成condition method, 如同@Milo Yip 說的Decompose Conditional,

如果what表示業務邏輯, 請將考慮如何組織. 然後調用 如果說的是how,

如果what是臨時的邏輯, 請用局部變數, (不喜歡局部變數可以考慮命名委託+匿名函數)

本文提綱：

1. 為什麼我們寫的代碼都是if-else？
2. 這樣的代碼有什麼缺點？
3. 是否有優化的方法？如何重構？
4. 異常邏輯處理型重構方法
5. 狀態處理型重構方法

為什麼我們寫的代碼都是if-else？

程序員想必都經歷過這樣的場景：剛開始自己寫的代碼很簡潔，邏輯清晰，函數精簡，沒有一個if-else，

可隨著代碼邏輯不斷完善和業務的瞬息萬變:比如需要對入參進行類型和值進行判斷；這裡要判斷下對象是否為null；不同類型執行不同的流程。

落地到具體實現只能不停地加if-else來處理，漸漸地，代碼變得越來越龐大，函數越來越長，文件行數也迅速突破上千行，維護難度也越來越大，到後期基本達到一種難以維護的狀態。

雖然我們都很不情願寫出滿屏if-else的代碼，可邏輯上就是需要特殊判斷，很絕望，可也沒辦法避免啊。

其實回頭看看自己的代碼，寫if-else不外乎兩種場景：異常邏輯處理和不同狀態處理。

兩者最主要的區別是：異常邏輯處理說明只能一個分支是正常流程，而不同狀態處理都所有分支都是正常流程。

怎麼理解？舉個例子：

//舉例一：異常邏輯處理例子
Object obj = getObj();
if (obj != null) {
//do something
}else{
//do something
}

//舉例二：狀態處理例子
Object obj = getObj();
if (obj.getType == 1) {
//do something
}else if (obj.getType == 2) {
//do something
}else{
//do something
}


第一個例子`if (obj != null)`是異常處理，是代碼健壯性判斷，只有if裡面才是正常的處理流程，`else`分支是出錯處理流程；

而第二個例子不管type等於1，2還是其他情況，都屬於業務的正常流程。對於這兩種情況重構的方法也不一樣。

代碼if-else代碼太多有什麼缺點？

缺點相當明顯了：

1. 最大的問題是代碼邏輯複雜，維護性差，極容易引發bug。
2. 如果使用if-else，說明if分支和else分支的重視是同等的，但大多數情況並非如此，容易引起誤解和理解困難。

是否有好的方法優化？如何重構？

方法肯定是有的。重構if-else時，心中無時無刻把握一個原則：

儘可能地維持正常流程代碼在最外層。

意思是說，可以寫if-else語句時一定要盡量保持主幹代碼是正常流程，避免嵌套過深。

實現的手段有：減少嵌套、移除臨時變數、條件取反判斷、合併條件表達式等。

下面舉幾個實例來講解這些重構方法：

異常邏輯處理型重構方法實例一：

重構前：

double disablityAmount(){
if(_seniority &< 2) return 0; if(_monthsDisabled &> 12)
return 0;

}


重構後：

double disablityAmount(){
if(_seniority &< 2 || _monthsDisabled &> 12 || _isPartTime)
return 0;

//do somethig
}


這裡的重構手法叫合併條件表達式：如果有一系列條件測試都得到相同結果，將這些結果測試合併為一個條件表達式。

這個重構手法簡單易懂，帶來的效果也非常明顯，能有效地較少if語句，減少代碼量邏輯上也更加易懂。

異常邏輯處理型重構方法實例二：

重構前：

double getPayAmount(){
double result;
if(_isDead) {
result = deadAmount();
}else{
if(_isSeparated){
result = separatedAmount();
}
else{
if(_isRetired){
result = retiredAmount();
else{
result = normalPayAmount();
}
}
}
return result;


重構後：

double getPayAmount(){
if(_isDead)
return deadAmount();

return normalPayAmount();
}


怎麼樣？比對兩個版本，會發現重構後的版本邏輯清晰，簡潔易懂。

和重構前到底有什麼區別呢？

最大的區別是減少if-else嵌套。

可以看到，最初的版本if-else最深的嵌套有三層，看上去邏輯分支非常多，進到裡面基本都要被繞暈。其實，仔細想想嵌套內的if-else和最外層並沒有關聯性的，完全可以提取最頂層。

改為平行關係，而非包含關係，if-else數量沒有變化，但是邏輯清晰明了，一目了然。

另一個重構點是廢除了`result`臨時變數，直接return返回。好處也顯而易見直接結束流程，縮短異常分支流程。原來的做法先賦值給result最後統一return，那麼對於最後return的值到底是那個函數返回的結果不明確，增加了一層理解難度。

總結重構的要點：如果if-else嵌套沒有關聯性，直接提取到第一層，一定要避免邏輯嵌套太深。盡量減少臨時變數改用return直接返回。

異常邏輯處理型重構方法實例三：

重構前：

public double getAdjustedCapital(){
double result = 0.0;
if(_capital &> 0.0 ){
if(_intRate &> 0 _duration &>0){
resutl = (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
}
}
return result;
}


第一步，運用第一招:減少嵌套和移除臨時變數：

public double getAdjustedCapital(){
if(_capital &<= 0.0 ){ return 0.0; } if(_intRate &> 0 _duration &>0){
return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR;
}
return 0.0;
}


這樣重構後，還不夠，因為主要的語句`(_income / _duration) *ADJ_FACTOR;`在if內部，並非在最外層，根據優化原則（儘可能地維持正常流程代碼在最外層），可以再繼續重構：

public double getAdjustedCapital(){
if(_capital &<= 0.0 ){ return 0.0; } if(_intRate &<= 0 || _duration &<= 0){ return 0.0; } return (_income / _duration) *ADJ_FACTOR; }

這才是好的代碼風格，邏輯清晰，一目了然，沒有if-else嵌套難以理解的流程。

這裡用到的重構方法是：將條件反轉使異常情況先退出，讓正常流程維持在主幹流程。

異常邏輯處理型重構方法實例四：

重構前：

/* 查找年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
public ArrayList& getStudents(int uid){
ArrayList& result = new ArrayList&();
Student stu = getStudentByUid(uid);
if (stu != null) {
Teacher teacher = stu.getTeacher();
if(teacher != null){
ArrayList& students = teacher.getStudents();
if(students != null){
for(Student student : students){
if(student.getAge() &> = 18 student.getGender() == MALE){
result.add(student);
}
}
}else {
logger.error("獲取學生列表失敗");
}
}else {
logger.error("獲取老師信息失敗");
}
} else {
logger.error("獲取學生信息失敗");
}
return result;
}


典型的"箭頭型"代碼，最大的問題是嵌套過深，解決方法是異常條件先退出，保持主幹流程是核心流程：

重構後：

/* 查找年齡大於18歲且為男性的學生列表 */
public ArrayList& getStudents(int uid){
ArrayList& result = new ArrayList&();
Student stu = getStudentByUid(uid);
if (stu == null) {
logger.error("獲取學生信息失敗");
return result;
}

for(Student student : students){
if(student.getAge() &> 18 student.getGender() == MALE){
result.add(student);
}
}
return result;
}


狀態處理型重構方法實例一

重構前：

double getPayAmount(){
Object obj = getObj();
double money = 0;
if (obj.getType == 1) {
ObjectA objA = obj.getObjectA();
money = objA.getMoney()*obj.getNormalMoneryA();
}
else if (obj.getType == 2) {
ObjectB objB = obj.getObjectB();
money = objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
}
}


重構後：

double getPayAmount(){
Object obj = getObj();
if (obj.getType == 1) {
return getType1Money(obj);
}
else if (obj.getType == 2) {
return getType2Money(obj);
}
}

double getType2Money(Object obj){
ObjectB objB = obj.getObjectB();
return objB.getMoney()*obj.getNormalMoneryB()+1000;
}


這裡使用的重構方法是：把if-else內的代碼都封裝成一個公共函數。函數的好處是屏蔽內部實現，縮短if-else分支的代碼。代碼結構和邏輯上清晰，能一下看出來每一個條件內做的功能。

狀態處理型重構方法實例二

針對狀態處理的代碼，一種優雅的做法是用多態取代條件表達式(《重構》推薦做法)。

你手上有個條件表達式，它根據對象類型的不同而選擇不同的行為。將這個表達式的每個分支放進一個子類內的覆寫函數中，然後將原始函數聲明為抽象函數。

重構前：

double getSpeed(){
switch(_type){
case EUROPEAN:
return getBaseSpeed();
case AFRICAN:
return getBaseSpeed()-getLoadFactor()*_numberOfCoconuts;
case NORWEGIAN_BLUE:
return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
}
}


重構後：

class Bird{
abstract double getSpeed();
}

class NorwegianBlue extends Bird{
double getSpeed(){
return (_isNailed)?0:getBaseSpeed(_voltage);
}
}


可以看到，使用多態後直接沒有了if-else，但使用多態對原來代碼修改過大，需要一番功夫才行。最好在設計之初就使用多態方式。

總結

if-else代碼是每一個程序員最容易寫出的代碼，同時也是最容易被寫爛的代碼，稍不注意，就產生一堆難以維護和邏輯混亂的代碼。

針對條件型代碼重構把握一個原則：

儘可能地維持正常流程代碼在最外層，保持主幹流程是正常核心流程。

為維持這個原則：合併條件表達式可以有效地減少if語句數目；減少嵌套能減少深層次邏輯；

異常條件先退出自然而然主幹流程就是正常流程。

針對狀態處理型重構方法有兩種：一種是把不同狀態的操作封裝成函數，簡短if-else內代碼行數；另一種是利用面向對象多態特性直接幹掉了條件判斷。

現在回頭看看自己的代碼，犯了哪些典型錯誤，趕緊運用這些重構方法重構代碼吧！！

正好有一個複雜的條件判斷借題主的帖子，希望各路大神能夠幫一下忙看一下。對這種條件判斷早就頭大了，一直處理不好

1. 假設有一個購買數量 qty，一個當前時間 current_date ，一個購買信息 message

2. 設限購數量為 buy_max (常量), 限購開始日期為 buymax_start_date，結束日期為 buymax_end_date

如果 qty &<=buy_max 則 message 為空

3. 如果qty &> buy_max 提示不能超出限購。但是這個是有條件的判斷當前日期 current_date 是否在限購期限內(buymax_start_date，結束日期為, buymax_end_date)，限購期限的開始日期(buymax_start_date)和結束日期(buymax_end_date)可能存在，可能不存在，也可能都不存在，也可能都存在，也可能一個存在。

當前日期在期限內message加入限購提示，如果不在日期內，則不加入消息。

如果都不存在的條件下，僅僅在 qty &> buy_max 下作業即加入消息提示（message = 』超出限購數量』）

我用JS寫了一個這樣的判斷但是我實在是受夠了這種判斷方式，請各路大神幫忙一下，謝謝。

message = getMessage(qty, buy_max, (!!buymax_start_date) buymax_start_date, (!!buymax_end_date) buymax_end_date);

function getMessage(qty, buy_max, buymax_start_date, buymax_end_date) {

//buymax_start_date,buymax_end_date 時間的秒級別

//current_date ,當前時間的毫秒級別

var message = "";

var base_cond = (qty &> buy_max);

if(base_cond) {

if(!!buymax_start_date) {

if(!!buymax_end_date) {

if((buymax_start_date * 1000) &<= current_date current_date &<= (buymax_end_date * 1000)) {

message = "此商品限購，限購期間採購總數量不能超過"+buy_max+"雙！";

} else {

message = "";

}

} else {

if((buymax_start_date * 1000) &<= current_date) {

message = "此商品限購，採購總數量不能超過"+buy_max+"雙！";

} else {

message = "";

}

}

} else {

if(!!buymax_end_date) {

if(current_date &<= (buymax_end_date * 1000)) {

message = "此商品限購，限購期間採購總數量不能超過"+buy_max+"雙！";

} else {

message = "";

}

} else {

message = "此商品限購，採購總數量不能超過"+buy_max+"雙！";

}

}

}

return message;

}

do{
if(case1){
break;
}

case4
}while(0);


do{