让你的代码更加优雅的编程技巧-跳转表

今日分享:每一个人都应该在清醒过来之后,经常看看罗盘上的方向。非到我们迷了路,换句话说,非到我们失去了这个世界之后,我们才开始发现我们自己,认识我们的处境,并且认识了我们的联系之无穷的界限。--《瓦尔登湖》

前言

前面我们讲到了《

高级指针话题-函数指针

》,今天我们看一个编程技巧-函数跳转表。我们先来看如何实现一个简易计算器。

初始版本

让我们实现一个简易计算器,我们首先能想到的方式是什么?switch语句或者if else语句。没错,初学就会想到的两种方式,我们来看看这种方式如何实现。这里我们选择switch语句,并且定义一个操作类型,用户选择操作类型与操作类型匹配时,选择对应的处理函数进行处理,calc1.c代码如下:

除去编译器对switch进行优化的情况,这种设计方式有以下几个缺点:

操作增加时,代码增加,case语句将变得冗长。

操作增加时,分支增加,处理对应操作的时间将会增长。

代码可维护性较差。

我们观察代码会发现,每增加一种操作,就需要增加一个分支,当操作越来越多的时候calc函数将会变得冗长且不易维护。并且如果没有编译器优化,由于在找到最终匹配的之前,每一个case语句都需要执行,因此可能将导致运行时间变长。

函数跳转表版本

既然每一个操作对应一个函数,那么完全可以定义一个函数指针数组,而每个操作对应一个下标值,只要知道下标值,很快就可以找到对应的函数。我们都知道,数组下标方式访问数据效率是很高的。该版本实现如下:

calc函数中,直接根据操作类型而选择需要的操作处理函数。时间复杂度为O(1)。另外,当需要新增一种操作时,不需要修改calc函数,只需要在函数表g_opStruct中增加一种操作即可。而操作处理是一个返回值为double,入参为两个double的函数,因此使用:

将该类型函数指针定义为OP_FUNC,方面后面的使用。

另外,还可以看到calc函数很简洁,关键代码只有一行

总结

本文的例子有很多可以优化的地方,例如异常时返回0,可能被当成结果等等,这里只是用switch语句和跳转表作简单的示例。而对于同类型的分支处理,完全可以考虑使用跳转表的方式,使用跳转表还需要注意的一点就是数组越界

当然跳转表只是一种思路,它并不是在所有情况下都可以替代switch语句,可根据实际情况决定是否需要使用。

思考

为什么在说明第一个版本的简易计算器的时候,强调:除去编译器对switch进行优化的情况?

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190123G18Q5O00?refer=cp_1026
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