嵌套 if 语句 C++答案

【问题标题】：Nested if-statements C++嵌套 if 语句 C++
【发布时间】：2010-12-15 15:00:10
【问题描述】：

我正在用 C++ 编写一个 Snake 程序（使用 JNI 进行可视化），有效的移动按钮是 left（逆时针移动 90°）或 right（移动90°顺时针）。

在游戏循环的每个循环中，我从 GUI 界面检索一个键事件并根据该键事件移动我的蛇，我就是这样做的：

if(key_event != NULL){
    if(key_event == LEFT){
        if(moveDirection == UP || moveDirection == DOWN){
            moveDirection = LEFT;
            (moveDirection == UP) ? /*change turn after head*/ : /*change turn after head*/;
        } //else if (moveDir == LEFT || RIGHT)
    } //else if (key_event == RIGHT)
    //...
}

if with: /*change turn after head*/ 是因为如果蛇在向下移动并向左移动，那么当它向上移动时，会有另一个图形用于转弯 并向左。

这会导致大量的 if 语句并且不是很可读，所以我想知道是否有一种通用的方法来解决这样的嵌套 if 语句。

编辑：
key_event 和 moveDirection 是枚举。

【问题讨论】：

标签： c++ if-statement nested

【解决方案1】：

感觉Finite State Machine 就是您在这里所需要的。您可以将键定义为事件，将蛇位置定义为状态，并根据事件（按下的键）描述从一种状态到另一种状态的转换。这几乎可以解决问题并使用转换表而不是嵌套的if 语句，并使您的实现不易出错。 Boost Statechart Library可以帮你快速实现。

【讨论】：

我以前从未听说过这个，它看起来很有趣，绝对值得一试，对于这个项目来说可能有点矫枉过正。问题是这是作业的一部分，我们只被允许使用标准库和已经给定的头文件。我一定会为其他项目检查这个！

【解决方案2】：

我个人会有另一个功能来应用这个动作。

if(key_event != NULL){
    if(key_event == LEFT){
       moveLeft();
    }
    ...
}

void moveLeft()
{
  switch(moveDirection)
  {
    case UP:
    case DOWN:
      moveDirection = LEFT;
      break;
    case ...
  }
}

我使用 switch case，我认为这个例子比 if.. else if.. else if... 更易读

关键是，当你有嵌套循环时，看看你是否可以将其中的一些分解成一个函数来简化问题。

我希望这会有所帮助。

【讨论】：

基本上这是walkingTarget和Mark B的答案的组合，这肯定会提高可读性，谢谢！

【解决方案3】：

如果您将 if 检查的各个部分放入函数中，则代码很可能更具可读性。如果没有看到正在完成的工作的完整背景，很难确定，但像get_new_direction(event, direction) 这样的东西可能是一个好的开始。当 if 检查的组件是命名良好的函数时，它将有助于提高可读性和嵌套级别。

【讨论】：

我想知道为什么我没有想到这一点！一定会使用这个，结合 raRaRa 的回答，谢谢！

【解决方案4】：

一个简单的查找表会有所帮助：

enum dir { UP, RIGHT, DOWN, LEFT };

dir lturn[] = {LEFT, UP, RIGHT, DOWN};
dir rturn[] = {RIGHT, DOWN, LEFT, UP};

这样你就可以写

dir curr_dir;
if (moveDirection == LEFT)
    curr_dir = lturn[curr_dir];
if (moveDirection == RIGHT)
    curr_dir = rturn[curr_dir];

【讨论】：

【解决方案5】：

如果您的 key_event 是 int 或 char，您可以使用可能更具可读性的 switch 语句。

if (moveDirection == UP || moveDirection == DOWN)
{
    switch (key_event)
    {
        case LEFT:
            //Turn snake left
            break;
        case RIGHT:
            //Turn snake right
            break;
        default:
            //Invalid turn, do nothing
            break;
    }
}
else if (moveDirection == LEFT || moveDirection == RIGHT)
{
    switch (key_event)
    {
        case UP:
            //Turn snake up
            break;
        case DOWN:
            //Turn snake down
            break;
        default:
            //Invalid turn, do nothing
            break;
    }
}

【讨论】：

确实是int，我很惊讶，因为我的教授说枚举是 C++ 中的独立类型，不像 C 中它们基本上是整数。将与 raRaRa 的答案结合使用，谢谢！

【解决方案6】：

嗯，显然你可以用这样的方式消除第一个“if”：

if( keyEvent == null )
return;

接下来，使用如下内容：

Action defaultAction = TurnLeftAction;
if( keyEvent == Up )
  defaultAction = TurnUpAction;
else if( keyEvent == Down)
 defaultAction = TurnDownAction;
else
 defaultAction = TurnRightAction;

defaultAction.Execute();

我希望你明白这个想法:)

【讨论】：

我喜欢如何消除第一个如果，但我不能这样做，因为它下面有一大段代码，会被跳过。（我可以把所有的 if 语句放在一个新的方法中，然后我就能做到这一点）不过好主意！

【解决方案7】：

你可以用对象做到这一点：

class MoveState {
    public:
        MoveState* getNextState(MoveDirection change);
        GraphicsStuff* getDirectionChangeGraphics(MoveDirection change);
        void setNextState(MoveDirection change, MoveState* nextState, GraphicsStuff* graphics);
}

然后你有MoveState 的任一实例代表每个移动方向。您的外部代码可以是：

MoveState STATES[4];

void init() {
    STATES[UP].setNextState(LEFT, &STATES[LEFT], whatever);
    STATES[UP].setNextState(RIGHT, &STATES[RIGHT], whatever);
    STATES[DOWN].setNextState(LEFT, &STATES[RIGHT], whatever);
    STATES[DOWN].setNextState(RIGHT, &STATES[LEFT], whatever);
    ...
}

void handleInput() {
    ...
    if(key_event != NULL){
        MoveDirection change = convertEventToDirection(key_event);
        MoveState* nextState = currentState->getNextState(change);
        if (nextState != NULL) {
            drawCoolGraphics(currentState->getDirectionChangeGraphics(change);
            currentState = nextState;
        }
    }
}

您也可以通过为每个移动方向子类化 MoveState 来实现。这取决于你想把代码放在哪里以及它需要有多大的可扩展性。子类化更灵活，但在这种情况下可能有点过头了。

这应该更不容易出错，因为与大型 if-then-else 或 switch 语句相比，您可以更轻松地对 MoveState 的每个实例进行单元测试。

编辑：呵呵。这基本上是@Vlad 建议的不太简洁的版本。

【讨论】：

我认为这是解决此类问题的一种非常通用的方法，我需要进一步研究它，但我可能会尝试按照您所说的方式实现它，作为我自己的练习.感谢您的贡献！

【解决方案8】：

我建议将蛇的方向表示为向量，四个方向是 (1 0) - 右，(-1 0) - 左，(0 1) - 上和 (0 -1) 下。这将消除程序中的大多数开关，因为使蛇移动是通过简单的数学处理的，而不是通过将任意枚举值映射到移动。

struct Vector2D 
{ 
    int x, y; 
    Vector2D(int x, int y); 
    ... 
};

然后左右转变成：

Vector2D turn_left(Vector2D direction)
{
    return Vector2D(-direction.y, direction.x);
}

Vector2D turn_right(Vector2D direction)
{
    return Vector2D(direction.y, -direction.x);
}

密钥将由以下人员处理：

if (key_event == LEFT) snake_direction = turn_left(snake_direction);
else if (key_event == RIGHT) snake_direction = turn_right(snake_direction);

【讨论】：

虽然这也是我的方法，但我无法实现，因为这是作业的一部分。在这个任务中，我们得到了固定的头文件和限制（IMO 消除了我们为解决这个问题而必须经历的跟踪和错误和逻辑）我们必须实现。我的蛇可以工作，如果我想在空闲时间优化它，我会尝试这种方法:)。

【解决方案9】：

您可以使用跳转表，假设关键事件从零开始并且是整数类型，并且该函数是非静态的。然而，它的语义开销以及时间和空间都相当多。一个好的开关盒可能是真正最简单的选择。

【讨论】：

我现在将使用 switch-case，因为 - 正如你所提到的 - 它是最简单的选项，它给了我足够的可读性。

【解决方案10】：

这个问题有点老了，但我想贡献一下。我个人更喜欢提前返回以避免嵌套 if。同样对于您的情况，我使用映射。我会编写如下代码。

if(key_event == NULL)
    return;

static const map<pair<int , int> , int> directionMapping = {
    make_pair(make_pair(LEFT , UP) , 180) ,
    make_pair(make_pair(LEFT , DOWN) , 0) ,
    make_pair(make_pair(LEFT , RIGHT) , 90) ,
    make_pair(make_pair(LEFT , LEFT) , 270) ,
    make_pair(make_pair(RIGHT , UP) , 0) ,
    make_pair(make_pair(RIGHT , DOWN) , 180) ,
    make_pair(make_pair(RIGHT , RIGHT) , 270) ,
    make_pair(make_pair(RIGHT , LEFT) , 90)
};

auto newDirection = directionMapping.at(make_pair(key_event , current_direction));

cout << "New direction is " << newDirection << endl;

它更具可读性，没有嵌套，没有深度，更易于维护。例如，如果您想同时支持 UP 和 DOWN 箭头键，您只需在映射中添加一些对。

映射可以用来执行不同的程序。看看这个

if(type == "Foo")
//Do something
else if(type == "Bar")
//Do another thing
else if(type == "Nothing")
//Do nothing

this的映射方式，c++11后支持。

static const map<string , function<void()>> fMapping = {
        make_pair("Foo" , [](){ cout << "I am doing something"; }),
        make_pair("Bar" , [](){ cout << "I am doing another thing"; }) ,
        make_pair("Nothing" , [](){ cout << "I am doing nothig"; })
};

string type = "Foo";
fMapping.at(type)();

请注意，这种类型的映射在工厂类中非常有用。

【讨论】：