嵌套 if 语句是否会提高性能或与扁平 if 语句相比有其他优势？答案

【问题标题】：Does nesting if statements improve performance or have other advantages over flat if statements?嵌套 if 语句是否会提高性能或与扁平 if 语句相比有其他优势？
【发布时间】：2015-01-30 14:06:51
【问题描述】：

我有一系列略显笨拙的 if 语句，我习惯性地嵌套如下：

// Cannot collide with right
    if(direction.x < 0)
    {
        // Cannot collide with top
        if(direction.y < 0)
        {
            // Check left and bottom
        }
        // Cannot collide with bottom
        else if (direction.y > 0)
        {
            // Check left and top
        }
        // Cannot collide with top or bottom
        else
        {
            // Check left only

        }
    }
    // Cannot collide with left
    else if (direction.x > 0)
    {
        // Cannot collide with top
        if(direction.y < 0)
        {
            // Check right and bottom
        }
        // Cannot collide with bottom
        else if (direction.y > 0)
        {
            // Check right and top
        }
        // Cannot collide with top or bottom
        else
        {
            // Check right only

        }
    }

但是我发现它有点难以阅读，并认为它可能更容易理解为一组扁平的 if 语句，有点像 switch：

// Cannot collide with right or top
    if(direction.x < 0 && direction.y < 0)
    {
        // Check left and bottom
    }
    // Cannot collide with right or bottom
    else if(direction.x < 0 && direction.y > 0)
    {
        // Check left and top
    }
    // Cannot collide with right, top or bottom
    else if(direction.x < 0)
    {
        // Check left only
    }
    // Cannot collide with left or top
    else if (direction.x > 0 && direction.y < 0)
    {
        // Check right and bottom
    }
    // Cannot collide with left or bottom
    else if (direction.x > 0 && direction.y > 0)
    {
        // Check right and top
    }
    // Cannot collide with left, top or bottom
    else
    {
        // Check right only
    }

这样做的明显缺点是我要多次重新检查一个条件。在这种情况下，它是如此之小，我无法想象它有什么不同，但我的问题是：

用于 C#、Java 等的现代编译器是否可以优化第二个示例以删除重复检查？在此示例中这很好，但如果条件检查也有副作用，则可能会导致问题。
一般来说，哪种方法更受欢迎？

【问题讨论】：

你的第二个例子并没有以任何方式展平，如果添加一个新的嵌套层，因为它相当于else { if(predicate) { ...，你就不需要{。
我认为单独阅读您的代码 cmets 表明应该首选哪种方式
最好尽可能避免嵌套 if 语句。当我们有深层嵌套的 if 语句时，代码变得难以阅读。不建议使用 PMD 工具。

标签： java c# if-statement optimization compilation

【解决方案1】：

AND语句将被C#中的编译器快捷方式，因此如果direction.x 0"。

【讨论】：

除非direction.x 被声明为volatile。

【解决方案2】：

过早的优化是邪恶的。

在可读性方面我会做类似的事情

[Flags]
enum Direction
{
    None = 0,
    Top = 1 << 0,
    Bottom = 1 << 1,
    Left = 1 << 2,
    Right = 1 << 3,
}

然后

var d = (x > 0 ? Direction.Right : (x < 0 ? Direction.Left : Direction.None)) |
    (y > 0 ? Direction.Top : (y < 0 ? Direction.Bottom : Direction.None));
switch(d)
{
    case Direction.Left:
        ...
        break;
    case Direction.Right | Direction.Bottom:
        ...
        break;
    ...
}

【讨论】：

【解决方案3】：

我倾向于第一种方法，因为它减少了代码重复（除此之外它可能会稍微快一些 - 如果是 volatile 属性，则必须重新读取变量）。

如果您需要将 direction.x < 0 条件更改为 direction.x > 1 会发生什么（这里可能不是最好的例子，但您明白了......）？您只需在一个处进行更改。

另外，我认为第一种方法更容易理解：当您按照代码进行操作时，您知道如果您在 if 语句的第一个分支中，则在使用第二种方法时它“不能与右侧发生冲突”您总是必须考虑整个条件，并且还要考虑之前if 语句的所有条件，才能知道您是否到达那里。

改进

可以通过将条件与您想要制作的实际代码分开来改进您的代码，将其真正变成switch。

为此，我们将使用以下常量：

static final int LEFT   = 0x01;
static final int RIGHT  = 0x02;
static final int TOP    = 0x10;
static final int BOTTOM = 0x20;

还有代码：

final int dir = (d.x < 0 ? LEFT : d.x > 0 ? RIGHT  : 0)
              + (d.y < 0 ? TOP  : d.y > 0 ? BOTTOM : 0);

switch (dir) {
case LEFT:           // Check left only
    break;
case RIGHT:          // Check right only
    break;
case LEFT + TOP:     // Check left and top
    break;
case LEFT + BOTTOM:  // Check left and bottom
    break;
case RIGHT + TOP:    // Check right and top
    break;
case RIGHT + BOTTOM: // Check right and bottom
    break;
}

【讨论】：