《代码大全2》阅读笔记10Chapter 17 Unusual Control Structures

Chapter 17 Unusual Control Structures
 不常见的控制结构
17.1 Multiple Returns from a Routine 子程序中的多处返回
1. 如果能增强可读性，那么就使用return。
2. 用防卫子句（guard clause）（早返回或早退出）来简化复杂的错误处理
3. 减少每一个程序中return的数量
 如果在读子程序的后部时，你没有意识到它从前面某个地方返回的可能性，想理解这个子程序就很困难。由此可见，使

用return要十分谨慎——只当它们能增强可读性的时候才去使用。

17.2 Recursion 递归
递归并不常用，但如果使用的谨慎，还是可以得到非常优雅的解。
递归式是对付复杂事物很有价值的工具——在用于对付适当问题的时候

·Example of Recursion 递归的例子
假设你有一个表示迷宫的数据类型。本质上迷宫是一个网格，在网格上的每一个点，你都可能向上下左右四个方向移动。
如果用了递归，找到出路会显而易见。你从入口处开始，然后尝试所有可能的路径，直到找到走出去的路来。当你第一次走到某一

个点上的时候，你试着向左走。如果不能向左走，那么试着向上或者向下，如果还不行，那就向右走了。你不用担心迷路，因为你

经过某个点的时候，都会在那里留下一些面包屑，所以同一个点是不会走两次的。
C++示例：用递归穿越迷宫
bool FindPathThroughMaze( Maze maze, Point position ) {
       //if the position has already been tried, don't try it again.
       if( AlreadyTried( maze, position) ) {
            return false;
       }

       //if the position is the exit, declare success
       if( ThisIsTheExit( maze, position) ) {
              return true;
       }

       //remember that this position has been tried
       RememberPosition( maze, position );

       //Check the paths to the left, up, down, and to the right; if
       //any path is successful, stop looking
       if( MoveLeft( maze, position, &newPosition ) ) {
              if(FindPathThroughMaze( maze, newPosition) ) {
                    return true;
              }
       }

       if( MoveUp( maze, position, &newPosition ) ) {
              if(FindPathThroughMaze( maze, newPosition) ) {
                     return true;
              }
       }

       if( MoveDown( maze, position, &newPosition ) ) {
              if(FindPathThroughMaze( maze, newPosition) ) {
                     return true;
              }
       }

       if( MoveRight( maze, position, &newPosition ) ) {
              if(FindPathThroughMaze( maze, newPosition) ) {
                     return true;
              }
       }
 
       return false;
}

1. 第一行代码负责检查这个点有没有尝试过。编写Recursion子程序的关键目标之一就是要防止产生无穷递归。在本例中，如果不

对某一点是否尝试过进行检查，那么就可能无限地尝试下去。
2. 第三行语句记得这点已经尝试过了。这将消除因为产生了回环路径而出现无穷递归的可能。

·Tips for Using Recursion 使用递归的技巧
1. 确认递归能够停止
 检查子程序以确认其中含有一条非递归的路径。通常意味着该子程序中含有一项判断，无须进一步递归，就能停下来。
2. 使用安全计数器防止出现无穷递归
 如果你在一种不允许使用上述简单测试的环境中是用递归，那么就用安全计数器来防止产生无穷递归。
 安全计数器必须是一个不随每次递归调用而重新创建的变量。可以用一个类成员变量，或者把该安全计数器作为参数加

以传递。
 例如，有时在递归中，假如判断，如果对子程序的调用次数超过了安全上限，递归就会停止。
3. 把递归限制在一个子程序内
 循环递归（A调用B，B调用C，C调用A）非常危险，因为它很难检查。依靠脑力来管理位于一个子程序内的递归已经够

困难了；理解跨越多个子程序的递归是在是勉为其难。
4. 留心栈空间。
 使用递归以后，无法保证你的程序会使用多少栈空间，也很难预测程序在运行期间会表现的怎样。不过，你还是可以按

下述步骤来控制程序在运行期间的表现。
 首先，如果你使用了安全计数器，那么再给它设置上限的时候，需要考虑的事项之一就是，你愿意给该递归子程序分配

多少栈空间。把它设置足够低，以防止栈溢出。
 其次，应该注意观察递归函数中局部变量的分配情况，特别要留意那些内存消耗大的对象。
5. 不要用递归去计算阶乘或者斐波那契数列
 在计算机科学教科书中存在这样的愚蠢的例子来讲解递归。就是计算阶乘或者斐波那契数列。
 用循环去计算阶乘，这很合适。

总结，在用递归之前你应该考虑它的替换方案。你用递归能做到的，同样也可以使用栈和循环来做到。有时用这种方法好，有时用

另外一种好。你在定下来使用哪种方法之前，请把两者都考虑一下。

Key Points 要点
·多个return可以增强子程序的可读性和可维护性，同时可以避免产生很深的嵌套逻辑。但是使用它的时候要多加小心。
·递归能够优雅地解决一小部分问题。对他的使用也要加倍小心。
·在少数情况下，goto是编写可读性和可维护性代码的最佳方法。但是这种情况非常罕见。除非万不得已，不要使用goto。