满屏的if-else，怎么消灭它们？
之前我曾经在知乎写过一篇回答，详细介绍了if-else的效率问题。
过多的if-else不仅导致程序运行效率低下，而且导致代码圈复杂度过高。如果大家有使用过静态代码分析工具，就会知道圈复杂度是衡量代码质量的一项重要的指标，圈复杂度越高，代码出现bug的可能性也越大。
我们可能刚开始写的代码很简洁，只有一个if-else分支，但由于需求的叠加和各种错误处理，我们有时候不得已要多加几个if-else，久而久之就发现，满屏的if-else，令你极其讨厌自己写的代码。
至于如何消灭if-else，可谓八仙过海各显神通，这里介绍几种常见的方法：
巧用表结构：一般如果某些条件可存储，可以考虑把条件存起来用于去掉if-else，例如：
long long func() { const unsigned ARRAY_SIZE = 50000; int data[ARRAY_SIZE]; const unsigned DATA_STRIDE = 256;
for (unsigned c = 0; c < ARRAY_SIZE; ++c) data[c] = std::rand() % DATA_STRIDE; long long sum = 0;
for (unsigned c = 0; c < ARRAY_SIZE; ++c) { if (data[c] >= 128) sum += data[c]; } return sum;}可以通过表结构去掉代码中的if分支
long long func() {const unsigned ARRAY_SIZE = 50000;int data[ARRAY_SIZE];const unsigned DATA_STRIDE = 256;int lookup[DATA_STRIDE];for (unsigned c = 0; c < DATA_STRIDE; ++c) {lookup[c] = (c >= 128) ? c : 0;}for (unsigned c = 0; c < ARRAY_SIZE; ++c) data[c] = std::rand() % DATA_STRIDE;long long sum = 0;for (unsigned c = 0; c < ARRAY_SIZE; ++c) {sum += lookup[data[c]];}return sum;}
使用switch-case替换if-else：一般情况下switch-case比if-else效率高一些，而且逻辑也更清晰，例如：
void func() { if (a == 1) { ... } else if (a == 2) { ... } else if (a == 3) { ... } else if (a == 4) { ... } else { ... }}try-catch替换：if-else很多情况下都用于错误处理，如果我们使用try-catch处理错误，是不是就可以消灭if-else了呢，拿数值运算代码举例：
class Number {public:friend Number operator+ (const Number& x, const Number& y);friend Number operator- (const Number& x, const Number& y);friend Number operator* (const Number& x, const Number& y);friend Number operator/ (const Number& x, const Number& y);// ...};
最简单的可以这样调用：
void f(Number x, Number y) { // ... Number sum = x + y; Number diff = x - y; Number prod = x * y; Number quot = x / y; // ...}但是如果需要处理错误，例如除0或者数值溢出等，函数得到的就是错误的结果，调用者需要做处理。
先看使用错误码的方式：
class Number {public:enum ReturnCode {Success,Overflow,Underflow,DivideByZero};Number add(const Number& y, ReturnCode& rc) const;Number sub(const Number& y, ReturnCode& rc) const;Number mul(const Number& y, ReturnCode& rc) const;Number div(const Number& y, ReturnCode& rc) const;// ...};int f(Number x, Number y){// ...Number::ReturnCode rc;Number sum = x.add(y, rc);if (rc == Number::Overflow) {// ...code that handles overflow...return -1;} else if (rc == Number::Underflow) {// ...code that handles underflow...return -1;} else if (rc == Number::DivideByZero) {// ...code that handles divide-by-zero...return -1;}Number diff = x.sub(y, rc);if (rc == Number::Overflow) {// ...code that handles overflow...return -1;} else if (rc == Number::Underflow) {// ...code that handles underflow...return -1;} else if (rc == Number::DivideByZero) {// ...code that handles divide-by-zero...return -1;}Number prod = x.mul(y, rc);if (rc == Number::Overflow) {// ...code that handles overflow...return -1;} else if (rc == Number::Underflow) {// ...code that handles underflow...return -1;} else if (rc == Number::DivideByZero) {// ...code that handles divide-by-zero...return -1;}Number quot = x.div(y, rc);if (rc == Number::Overflow) {// ...code that handles overflow...return -1;} else if (rc == Number::Underflow) {// ...code that handles underflow...return -1;} else if (rc == Number::DivideByZero) {// ...code that handles divide-by-zero...return -1;}// ...}
再看使用异常处理的方式：
void f(Number x, Number y){ try { // ... Number sum = x + y; Number diff = x - y; Number prod = x * y; Number quot = x / y; // ... } catch (Number::Overflow& exception) { // ...code that handles overflow... } catch (Number::Underflow& exception) { // ...code that handles underflow... } catch (Number::DivideByZero& exception) { // ...code that handles divide-by-zero... }如果有更多的运算，或者有更多的错误码，异常处理的优势会更明显。
提前return：对于某些错误处理可以考虑提前return，直接看代码：
void func(A *a) {if (a) {...} else {log_error(...);return;}}
适当情况下通过反转if条件就可以删除掉else分支。
合并分支表达式：有些情况下可以通过合并表达式来消除if-else，例如：
void func() { if (a < 20) return; if (b > 30) return; if (c < 18) return;}可以改为
void func() {if (a < 20 || b > 30 || c < 18) return;}
策略模式：熟悉设计模式的同学可能都知道，一般代码中if-else过多，那就可以考虑使用策略模式啦，例如：
enum class CalOperation { add, sub};
int NoStragegy(CalOperation ope) { if (ope == CalOperation::add) { std::cout << 'this is add operation' << std::endl; } else if (ope == CalOperation::sub) { std::cout << 'this is sub operation' << std::endl; } // 如何将来需要增加乘法或者除法或者其它运算，还需要增加if-else return 0;}这种if-else可以通过策略模式进行消除：
#ifndef __CALCULATION__#define __CALCULATION__#include <iostream>class Calculation {public:Calculation() {}virtual ~Calculation() {}virtual void operation() { std::cout << 'base operation' << std::endl; }};#endif#ifndef __ADD__#define __ADD__#include 'calculation.h'class Add : public Calculation {void operation() override { std::cout << 'this is add operation' << std::endl; }};#endif#ifndef __SUB__#define __SUB__#include 'calculation.h'class Sub : public Calculation {void operation() override { std::cout << 'this is sub operation' << std::endl; }};#endifint Stragegy() {Calculation *cal = new Add();cal->operation();delete cal;Calculation *cal2 = new Sub(); // 这里将来都可以用工厂模式改掉，不会违反开放封闭原则cal2->operation();delete cal2;return 0;}
将来如果有乘法除法和其它运算规则，只需要再加一个继承基类的子类即可。方便扩展，且遵循设计原则。
职责链模式：职责链模式尽管不能消灭if-else，但它可以用于改良if-else，使其更灵活，例如：
#include <iostream>
using std::cout;
void func(int num) { if (num >= 0 && num <= 10) { cout << '0-10 \n'; } else if (num > 10 && num <= 20) { cout << '10-20 \n'; } else if (num > 20 && num <= 30) { cout << '20-30 \n'; } else if (num > 30 && num <= 40) { cout << '30-40 \n'; } else if (num > 40 && num <= 50) { cout << '40-50 \n'; } else if (num > 50 && num <= 60) { cout << '50-60 \n'; } else { cout << 'not handle \n'; }}
int main() { func(25); func(43); return 0;}可以考虑改为下面的形式：
#include <iostream>using std::cout;struct Handle {virtual void process(int num) {}};struct Handle1 : public Handle {Handle1(Handle *processor) : processor_(processor) {}void process(int num) override {if (num >= 0 && num <= 10) {cout << '0-10 \n';} else {processor_->process(num);}}Handle *processor_;};struct Handle2 : public Handle {Handle2(Handle *processor) : processor_(processor) {}void process(int num) override {if (num >= 10 && num <= 20) {cout << '10-20 \n';} else {processor_->process(num);}}Handle *processor_;};struct Handle3 : public Handle {Handle3(Handle *processor) : processor_(processor) {}void process(int num) override {if (num >= 20 && num <= 30) {cout << '20-30 \n';} else {cout << 'not handle \n';}}Handle *processor_;};int main() {Handle *handle3 = new Handle3(nullptr);Handle *handle2 = new Handle2(handle3);Handle *handle1 = new Handle2(handle2);handle1->process(24);handle1->process(54);return 0;}
三目运算符：某些简单情况下可以使用三目运算符消灭if-else，例如：
int func(int num) { if (num > 20) return 1; else return 0;}可以改为：
int func(int num) {return num > 20 ? 1 : 0;}
这样是不是代码也更清晰了一些。
else-if消除：有时候有些人写的代码确实就是这样，例如：
int func(int num) { int ret = 0; if (num == 1) { ret = 3; } else if (num == 2) { ret = 5; } else { ret = 6; } return ret;}是不是可以考虑改为：
int func(int num) {if (num == 1) return 3;if (num == 2) return 5;return 6;}
你还有什么消灭if-else的好方法，大家可以在留言区评论！
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