此函数是不是在所有控制路径上都有明确的返回值？

Posted 2023-02-22

【中文标题】此函数是不是在所有控制路径上都有明确的返回值？

【英文标题】：Does this function have explicit return values on all control paths?此函数是否在所有控制路径上都有明确的返回值？

【发布时间】：2018-03-10 02:16:24

【问题描述】：

我有一个Heaviside step function，它以任何数据类型的统一为中心，我使用以下代码对其进行了编码：

template <typename T>
int h1(const T& t)
   if (t < 1)
       return 0;
    else if (t >= 1)
       return 1;
   

在代码审查中，我的审查者告诉我，并非所有控制路径都明确返回。编译器也没有警告我。但我不同意；条件是互斥的。我该如何处理？

【问题讨论】：

return t >= 1; 在没有分支的情况下给你同样的...

出于兴趣，为什么这个函数需要模板化？您是否真的将它用于不同的类型？

@KobyDuck 不能保证return a+b; 不会分支，或者return 1; 不会分支。 C++ 对“将代码分支”做出零保证。您可以消除抽象机中的分支，并且可以使用编译器已知的习语在可用时发出无分支指令。

考虑在特殊情况下抛出domain_error。

你有这么关心的评论者吗？数一数你的祝福！

【参考方案1】：

这取决于模板的使用方式。对于int，你很好。

但是，如果t是IEEE754浮点型double，其值设置为NaN，则t < 1和t >= 1都不是true，所以程序控制到达if 块的末尾！这会导致函数在没有显式值的情况下返回；其行为未定义。

（在更一般的情况下，T 重载 < 和 >= 运算符以不涵盖所有可能性，程序控制将到达 if 块的末尾而没有显式return.)

这里故事的寓意是决定哪个分支应该是默认的，并将那个分支设为else 的情况。

【参考方案2】：

仅仅因为代码是正确的，并不意味着它不可能更好。正确执行是质量的第一步，而不是最后一步。

if (t < 1) 
    return 0;
 else if (t >= 1)
    return 1;

以上对于t 的任何数据类型都是“正确的”，而不是< 和>= 的正常行为。但是这个：

if (t < 1) 
    return 0;

return 1;

通过检查更容易看出每种情况都已涵盖，并且完全避免了第二次不必要的比较（某些编译器可能没有优化）。代码不仅可以被编译器读取，还可以被人类读取，包括 10 年后的你。让人类休息一下，写得更简单，以供他们理解。

【讨论】：

我知道你想说什么（有一个赞成票），但这里暗示 IEEE754 类型不是“理智的”。这是你的意思吗？我也很想看到一个编译器优化第二个条件检查的例子。

@Bathsheba：我不认为说NaN 不是“理智的”是完全不合理的- numeric 类型的值不是 number，因此类型没有排序？显然我知道它为什么存在：争论不是float 应该 做这样的事情，而只是它导致了无意义的排序操作。我想有人可以说这样表达是不合理的，因为社会普遍使用精神疾病作为任何困难或意外的类比的内在能力。

@Bathsheba 我认为partially ordered set 理智（它允许x<1 和x>=1 都是错误的），但我认为IEEE 浮动是疯狂的，因为== 不是等价关系并且比较不'不符合部分排序的要求。

@Bathsheba，gcc -O2（和 -O3）删除了与整数 t 的第二次比较。

【参考方案3】：

如前所述，一些特殊的数字可以是< 和>=，所以你的审阅者是对的。

问题是：最初是什么让您想这样编写代码？为什么你甚至考虑让自己和他人（需要维护你的代码的人）的生活变得如此艰难？仅仅你足够聪明地推断出< 和>= 应该涵盖所有情况并不意味着你必须使代码变得比必要的更复杂。物理学也适用于代码：让事情尽可能简单，但不是更简单（我相信爱因斯坦是这么说的）。

考虑一下。你想达到什么目的？必须是这样的：'如果输入小于 1，则返回 0，否则返回 1。您所做的是通过说...增加智能...哦，但这意味着如果 t 大于或等于 1，我将返回 1。这种不必要的“x 意味着 y”需要代表维护者进行额外的思考工作。如果您认为这是一件好事，我建议您自己进行几年的代码维护。

如果这是我的评论，我会再发表评论。如果你使用“if”语句，那么你基本上可以在所有分支中做任何你想做的事情。但在这种情况下，你什么都不做。您要做的就是根据 tif 语句好多 更好、更易读。因此：

return t<1 ? 0 : 1;

我知道?: 运算符在某些公司中是被禁止的，我觉得这样做很糟糕。 ?: 通常与规范匹配得更好，它可以使代码更容易阅读（如果小心使用的话）...

【讨论】：

我更喜欢 return !(t < 1); 或 return t >= 1; 取决于哪一个是“包罗万象”的案例。

@Bathsheba 虽然您在技术上是正确的，但由于 true==1 和 false==0，Bert 的解决方案仍然更忠实于 OP 的原件，无论如何这可能是真实代码的简化案例.

@Bathseba 原始问题显示int 返回。您依赖隐式转换，但我喜欢能够准确显示我们意图的代码。如果意图是返回一个布尔值，那么返回值应该是一个布尔值。其次，从该代码中，我推断出其意图是在“catch-all”分支上返回1（当然事实并非如此）。因此，无需像 return !(t < 1) 那样混淆事物。