用表驱动代替switch-case

 不知道从什么时候开始，switch-case语句成了代码坏味道的代名词，写代码的时候小心翼翼地避开它，看到别人代码中的switch-case就皱眉头，想想其实大可不必这样，switch-case语句并不是代码坏味道的根源，坏味道来自糟糕的代码（结构）设计，比如过多的switch-case分支，或者多重switch-case嵌套等等，这些都将导致代码可读性下降，如果再加上代码风格较差，代码不对齐，那么坏味道就相当地大了。

简短的switch-case还是继续用吧，但是对于分支太多的长switch-case最好能想办法化解开，那么什么算长什么算短呢？我也不知道，就以在最低分辨率的显示器上能够在一个窗口中完整显示整个switch-case块为判断依据吧。化解长switch-case的方法有很多种，用函数封装或者宏取代case块是治标不治本的方法，使用表驱动通常是治疗这种顽症的有效方法，本文将介绍如何用表驱动方法化解长switch-case。

还是用例子说明问题吧，假设我们要为一个系统编写驱动，系统已经定义好了如下所示的复用接口（MUX）：

STATUS DriverIoControl(UINT function_no, PVOID para_in, PVOID para_out)

用户层程序通过复用接口调用驱动，功能号就是function_no，驱动程序负责实现具体的DriverIoControl()函数完成相应的功能。这是使用switch-case的典型场景，先看一个使用switch-case的方案：

STATUS DriverIoControl(UINT function_no, PVOID para_in, PVOID para_out)
{
STATUS rc;

switch(function_no)
{
case PROCESSA:
rc = ProcessA(para_in,para_out);
break;
case PROCESSB:
rc = ProcessB(para_in,para_out);
break;
case PROCESSC:
rc = ProcessC(para_in,para_out);
break;

..........


default:
rc = UN_SUPPORT;
break
}

return rc;
}


STATUS ProcessA(PVOID para_in, PVOID para_out)
{
//一些代码....
}

STATUS ProcessB(PVOID para_in, PVOID para_out)
{
//一些代码....
}

STATUS ProcessC(PVOID para_in, PVOID para_out)
{
//一些代码....
}

................

这个方案中规中矩，但是如果驱动很复杂，功能很多，那么DriverIoControl函数代码的长度是相当可观的，好像已经闻到坏味道了，呵呵。现在换成使用宏的解决方案：

#define DISPATCH_BEGIN(func) switch(func) \
{

#define DISPATCH_FUNCTION(func_c, function) case func_c: \
rc = function(para_in,para_out); \
break;

#define DISPATCH_END(code) default: \
rc = code; \
}


STATUS DriverIoControl(UINT function_no, PVOID para_in, PVOID para_out)
{
STATUS rc;

DISPATCH_BEGIN(function_no)
DISPATCH_FUNCTION(PROCESSA,ProcessA)
DISPATCH_FUNCTION(PROCESSB,ProcessB)
DISPATCH_FUNCTION(PROCESSC,ProcessC)

........................

DISPATCH_END(UN_SUPPORT)

return rc;
}

嗯，好一点，但好不到哪里去，只是用一行代替多行而已，并不能改变代码随着功能增多线性增长的趋势。罗嗦一下，我不喜欢宏的原因很简单，目前很少有（说实话，是我确实没有见过）调试器支持对宏的展开调试。这很麻烦，当一段掺杂着宏的代码没有达到预期的目的时，你不得不一遍一遍地在心里展开你的宏，以确定它是没有问题的（或者，你根本不能确定，只能假设它没有问题）。

现在看看表驱动方案，如果系统约定的function_no是个连续的线性数字，或者是某个区间上的连续线性数字，那么驱动表可以简单就是一个线性数组，看看例子：

typedef STATUS (*ProcessFuncPtr)(PVOID para_in, PVOID para_out);

typedef struct tagDispatchItem
{
ProcessFuncPtr func_ptr;
}DISPATCH_ITEM;


DISPATCH_ITEM dispatch_table[MAX_DISPATCH_ITEM];

STATUS DriverIoControl(UINT function_no, PVOID para_in, PVOID para_out)
{
/*或者需要对function_no调整，使其区间落到[0 - MAX_DISPATCH_ITEM)*/
if((function_no >= 0) && (function_no < MAX_DISPATCH_ITEM))
return dispatch_table[function_no].func_ptr(para_in,para_out);
else
return UN_SUPPORT;
}

如果function_no不是线性的，那就需要查表：

typedef struct tagDispatchItem
{
UNIT func_no;
ProcessFuncPtr func_ptr;
}DISPATCH_ITEM;

DISPATCH_ITEM dispatch_table[MAX_DISPATCH_ITEM];

STATUS DriverIoControl(UINT function_no, PVOID para_in, PVOID para_out)
{
int i,find = -1;

for(i = 0; i < MAX_DISPATCH_ITEM; i++)
{
if(function_no == dispatch_table[i].func_no)
{
return dispatch_table[i].func_ptr(para_in,para_out);
}
}

return UN_SUPPORT;
}


使用表驱动的好处就是DriverIoControl的代码就这几行，添加新功能，只需要维护驱动表dispatch_table就行了，就这样摆脱了冗长乏味的switch-case。

前面例子中的switch-case语句中各个case分支参数比较简单整齐，也就是各个case分支都是用相同的参数para_in和para_out，如果各个分支使用的参数不整齐怎么办？那就需要封装，通常是用struct和union结合定义一个统一的数据结构做为接口参数，不同的分支dispatch函数内部根据需要从这个统一的数据结构中提取相应的数据。具体方法就是首先定义统一的dispatch函数接口，例如：

typedef STATUS (*ProcessFuncPtr)(DISPATCH_DATA *para);

然后用struct和union相结合定义DISPATCH_DATA，DISPATCH_DATA通常有这样的结构：

typedef struct tagDISPATCH_DATA
{
//此处声明所有的分支公用的数据
union
{
//此处声明processA分支使用的数据
}processA;
union
{
//此处声明processA分支使用的数据
}processB;
union
{
//此处声明processA分支使用的数据
}processC;
......
}DISPATCH_DATA;

做过Windows驱动程序的朋友肯定对IRP不陌生，IRP就是一个典型的例子。

就这样吧，打完，收工。