C++17新语法之if和switch语句中可以初始化变量啦

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前言

今天在看一些c++代码时偶然间发现一些示例，在if语句的小括号内居然出现了分号，难道这一段是伪代码吗？之前从来没见过这种写法，然后写了一个例子，用最新的编译器编译后发现真的是正常的代码，并且可以成功运行，然后脑袋有个声音一闪而过，是不是一直就支持这种写法，只是我不知道而已，后来几经周折，终于发现真相，原来这其实是C++17新的语法。

if 语句本来的样子

C++17之前 if 语句的小括号内只能放判断逻辑，if (condition) { /* ... */ } 也就是这样，所以如果想使用一个变量进行判断，那么这个变量必须在if语句之前进行定义，比如我们常常使用的查找map元素的逻辑：

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{
    auto it = mp.find("key");
    if (it != mp.end())
        return it->second;
    else
        return defaultValue;
}

if 语句新能力

从C++17开始，if 语句的小括号之中也可以初始化变量了，语法为 if (initializer; condition) { /* ... */ }，这样做的好处就是可以更加精细的控制变量的作用域，使代码看起来更加紧凑，比如上面的例子可以改写为：

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{
    if (auto it = mp.find("key"); it != mp.end())
        return it->second;
    else
        return defaultValue;
}

最直观的感受就是少了一行代码，但是更重要的特点还是他把变量 it 的作用域限制在了 if 语句之内。

另外就是能一定程度上解决代码缩进层数太多的问题，这也是实际开发过程中遇到的问题，比如下面这段代码：

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{
    auto it = mp.find("key");
    if (it != mp.end())
        return it->second;
    else
    {
        int cfg = GetConfig();
        if (cfg)
            return defaultValue1;
        else
            return defaultValue2;
    }
}

在C++17之前的代码中，因为 if 语句中不能包含初始化变量的逻辑，所以会造成 if 嵌套层层递进，当这种条件太多时，缩进层数太多导致代码可读性变差，使用C++17的语法再改进一下就变成了下面这样，逻辑更加清晰了：

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{
    if (auto it = mp.find("key"); it != mp.end())
        return it->second;
    else if (int cfg = GetConfig(); cfg)
        return defaultValue1;
    else
        return defaultValue2;
}

switch 语句也是相同的能力扩展，就不再展开说了，这里贴一个 cppreference - switch 上的例子：

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{
    struct Device
    {
        enum State { SLEEP, READY, BAD };
        auto state() const { return m_state; }

        /*...*/

    private:
        State m_state{};
    };

    switch (auto dev = Device{}; dev.state())
    {
        case Device::SLEEP:
            /*...*/
            break;
        case Device::READY:
            /*...*/
            break;
        case Device::BAD:
            /*...*/
            break;
    }
}

似曾相识在go中

这个在if中既初始化又进行判断的语法，之前在go中也用过，类似的需求在go中的写法是：

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func xxx() {
    if value := mp["key"]; value != nil {
        return value
    } else {
        return defaultValue
    }
}

是不是很像？其实在golang中更规范的用法是使用map查找的第二个返回值来判断元素是否存在，就像下面这样：

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func xxx() {
    if value, ok := mp["key"]; ok {
        return value
    } else {
        return defaultValue
    }
}

关于语言的思考

看到上面这种golang和c++17的对比，会发现语言之间都在相互促进，这些所谓的高级语言，总能在其中一种语言中发现另一种语言的影子，也就是说在某些方面上他们是“趋同”的，可能在不久的将来会出现一种“超高级语言”，类似于C++模板机制，C++、Golang、Python 这些语言作为一种类型，传递到超高级语言之中，编写或者描述完功能逻辑后，自动生成对应语言的代码：

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SuperLanguageTemplate<C++/Golang/Python>
[AutoGenerateByFollowingDescription]
{
    / * ... * /
}

总结

  • if 和 switch 语句都可以在逻辑判断前初始化变量，变量的定义域可以更精细的控制
  • 编程语言之间相互“借鉴”，部分语法长得越来越像，最后不知道会不会归于统一
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人生并不是不断失去，反过来看，其实人生应该是不断拥有，1秒，2秒，3秒，这些本就不一定属于你的时间，作为馈赠出现在了你的生命里~

2022-6-19 01:44:55

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