《编写高质量代码：改善c程序代码的125个建议》——建议19：避免使用嵌套的“?:”

本节书摘来自华章计算机《编写高质量代码：改善c程序代码的125个建议》一书中的第3章，建议19,作者：马　伟 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

建议19：避免使用嵌套的“?:”

在C语言中，“?:”运算符是if/else语句的另外一种表示形式，其一般形式如下所示：

Exp1 ? Exp2 : Exp3

其中，Exp1、Exp2 与 Exp3都是表达式。程序首先对Exp1 求值，如果 Exp1 的值为真时，就对Exp2 求值并将其求值结果作为整个问号表达式的值；否则，就对Exp3 求值并将其求值结果作为整个问号表达式的值。
由于问号表达式语法的简洁性，因此我们经常看到一些程序员在做判断时只用“?:”，而从不使用if/else语句。如下面的示例代码所示：

unsigned int f( int x)
{
    return x>=1?1:0;    
}

很显然，相对于if/else语句，这样的代码看起来更加简洁明了。但是，如果我们嵌套使用“?:”，那就不一样了。如下面的示例代码所示：

unsigned int f(unsigned int x)
{
    return( (x<=1)?(1-x):(x==4)?2:(x+1) );
}

在上面的代码中，嵌套了两层“?:”，它实际等效于下面的代码：

unsigned int f(unsigned int x)
{
    unsigned temp;
    if(x <= 1)
    {
            if(x != 0)
            {
                    temp = 0;
            }
            else
            {
                    temp = 1;
            }
    }
    else
    {
            if(x == 4)    
            {
                    temp = 2;
            }
            else
            {
                    temp = x + 1;
            }
    }
    return temp;
}

从上面的代码中可以看出，尽管嵌套使用“?:”可以使代码变得简洁，但代码的可读性却因此降低了不少。这个时候有的程序员或许会说，嵌套使用“?:”不仅使代码简洁，更重要的是它比if/else语句能够产生更加高效的代码。但实际情况并非如此，有兴趣的读者不妨试一试下面的代码，对两者做个比较。

unsigned int f(unsigned int x)
{
    unsigned temp;
    if( x <= 1 )
    {
            temp = 0;    
            if( x == 0 )
            {
                    temp = 1;
            }
    }
    else
    {
            temp = 2;    
            if( x != 4 )
            {
                    temp = x + 1;
            }
    }
    return temp ;
}

其实，使用“?:”运算符所存在的问题是：由于它很简单，容易使用，看起来好像是产生高效代码的理想方法。因此，程序员就不再寻找更好的解决方法了。更糟糕的是，有些程序员会将if/else语句全部转换为“?:”来获得所谓的高效解决方案。而实际上“?:”并不比if/else语句好，它们所产生的汇编代码也基本相同。
因此，为了能够提高程序的执行效率，我们应该将时间花在寻求可替代的高效算法上，而不是一味地追求以某个稍微不同的方式来实现同一个算法上。例如，我们可以将上面的代码修改成下面这种更直接的实现方法：

unsigned int f(unsigned int x)
{
    assert( x >= 0 && x <= 4 );
    if( x == 1 )     
    {
            return 0 ;
    }
    if( x == 4 )    
    {
            return 2 ;
    }
    return x + 1 ;        
}

甚至，我们还可以使用下面的列表方式来实现上面的示例程序，如下面的代码所示：

unsigned int f(unsigned int x)
{
    assert( x >= 0 && x <= 4 );
    static const unsigned temp[] ={1,0,3,4,2 };
    return  temp[x] ;
}