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

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。

其他回答

函数中return语句越多,该方法的复杂性就越高。如果您发现自己想知道是否有太多的return语句,那么您可能需要问问自己,该函数中是否有太多的代码行。

但是,不是,一个/多个返回语句并没有错。在某些语言中,这是一种比其他语言(C)更好的实践(c++)。

使用单一的退出点有好处,就像不可避免的“箭头”编程也有坏处一样。

如果在输入验证或资源分配期间使用多个出口点,我尝试将所有“错误出口”非常明显地放在函数的顶部。

“SSDSLPedia”的Spartan Programming文章和“Portland Pattern Repository’s Wiki”的单一函数出口点文章都对此有一些深刻的争论。当然,还有这篇文章要考虑。

例如,如果您真的需要一个单一的退出点(在任何不支持异常的语言中),以便在一个地方释放资源,我发现仔细应用goto是很好的;请看这个相当做作的例子(压缩以节省屏幕空间):

int f(int y) {
    int value = -1;
    void *data = NULL;

    if (y < 0)
        goto clean;

    if ((data = malloc(123)) == NULL)
        goto clean;

    /* More code */

    value = 1;
clean:
   free(data);
   return value;
}

就我个人而言,总的来说,我不喜欢箭头编程,而不喜欢多个出口点,尽管两者在正确应用时都很有用。当然,最好的方法是将程序的结构设计成两者都不需要。将你的函数分解成多个块通常会有所帮助:)

尽管在这样做的时候,我发现我最终得到了多个出口点,就像在这个例子中,一些较大的函数被分解成几个较小的函数:

int g(int y) {
  value = 0;

  if ((value = g0(y, value)) == -1)
    return -1;

  if ((value = g1(y, value)) == -1)
    return -1;

  return g2(y, value);
}

根据项目或编码指南的不同,大多数样板代码可以被宏替换。作为旁注,这样分解可以使函数g0、g1、g2非常容易单独测试。

显然,在面向对象和支持异常的语言中,我不会使用这样的if语句(或者根本不会使用,如果我可以用足够少的努力就能摆脱它的话),代码将更加简单。和non-arrowy。大多数非最终回报可能是例外。

简而言之,

少回报比多回报好 多于一次的返回比巨大的箭头更好,并且保护条款通常是可以的。 在可能的情况下,例外可能/应该取代大多数“保护条款”。

对于足够小的函数来说,多个出口点很好——也就是说,可以在一个屏幕长度上完整地查看函数。如果一个冗长的函数同样包含多个出口点,则表明该函数可以进一步分割。

也就是说,除非绝对必要,否则我避免使用多出口功能。在更复杂的函数中,由于一些模糊的行中出现的一些错误返回,我感到了错误的痛苦。

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。

这主要是Fortran的遗留问题,在Fortran中,可以将多个语句标签传递给一个函数,这样函数就可以返回其中任何一个。

所以这种代码是完全有效的

       CALL SOMESUB(ARG1, 101, 102, 103)
C Some code
 101   CONTINUE
C Some more code
 102   CONTINUE
C Yet more code
 103   CONTINUE
C You get the general idea

但是被调用的函数决定了你的代码路径。有效率呢?可能。可维护的?不。

这就是该规则的来源(顺便说一下,一个函数没有多个入口点,这在fortran和汇编程序中是可能的,但在C中不可能)。

然而,它的措辞看起来像是可以应用到其他语言(关于多个入口点的那个不能应用到其他语言,所以它不是一个真正的程序)。所以这条规则被保留了下来,即使它指的是一个完全不同的问题,而且不适用。

对于更结构化的语言,需要放弃这个规则,或者至少考虑更多。当然,一个充满返回值的函数很难理解,但在开始时返回不是问题。在一些c++编译器中,如果你只从一个地方返回一个值,那么一个返回点可能会生成更好的代码。

但是最初的规则被误解了,被误用了。也不再相关了。