if else в C#: цепочки else if, условия и частые ошибки

Оператор if выполняет блок кода, только когда условие истинно. else if добавляет новые проверки, а else перехватывает всё, что не прошло проверки.

using System;

class Program
{
    static decimal ShippingCost(decimal orderTotal)
    {
        if (orderTotal >= 100m)
        {
            return 0m;
        }
        else if (orderTotal >= 50m)
        {
            return 4.99m;
        }
        else
        {
            return 9.99m;
        }
    }

    static void Main()
    {
        decimal[] totals = { 120m, 75.50m, 20m };
        foreach (decimal t in totals)
        {
            Console.WriteLine($"Order {t}: shipping {ShippingCost(t)}");
        }
    }
}

Вывод:

Order 120: shipping 0
Order 75.50: shipping 4.99
Order 20: shipping 9.99

Условия проверяются сверху вниз, и побеждает первое истинное. Заказ на 120 подходит под >= 100 и никогда не доходит до проверки >= 50, поэтому самое конкретное условие идёт первым. else if не отдельное ключевое слово: это else, телом которого является ещё один if, поэтому в C# нет ни elseif, ни elif.

Условия должны быть типа bool

C# никогда не считает число, строку или объект истинными или ложными. Выражение в скобках должно иметь тип bool:

int count = 3;
if (count)          // error CS0029: Cannot implicitly convert type 'int' to 'bool'
if (count > 0)      // correct
if (name)           // error: a string is not a bool either
if (name != null)   // correct

Это убирает целое семейство ошибок из C и JavaScript, где 0, "" и null молча считаются ложными. Цена в том, что сравнение приходится выписывать каждый раз, зато намерение видно следующему читателю.

Объединение условий через &&, || и !

&& (и), || (или) и ! (не) объединяют логические проверки. && и || работают по короткой схеме: правая часть выполняется, только если левая ещё не определила ответ.

using System;

class Program
{
    static void Check(string username, int age, bool banned)
    {
        if (username != null && username.Length >= 3 && !banned)
        {
            if (age < 13 || age > 120)
            {
                Console.WriteLine($"{username}: age {age} rejected");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine($"{username}: welcome");
            }
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("invalid or banned account");
        }
    }

    static void Main()
    {
        Check("maya", 29, false);
        Check("li", 40, false);
        Check(null, 25, false);
        Check("omar", 9, false);
        Check("jonas", 31, true);
    }
}

Вывод:

maya: welcome
invalid or banned account
invalid or banned account
omar: age 9 rejected
invalid or banned account

Вызов с null безопасен благодаря короткой схеме: как только username != null оказывается ложным, username.Length не вычисляется, поэтому NullReferenceException не возникает. Поменяйте порядок на username.Length >= 3 && username != null, и тот же вызов упадёт.

&& связывает сильнее, чем ||, поэтому a || b && c означает a || (b && c). Ставьте скобки всякий раз, когда смешиваете их; компилятору они не нужны, а читателям нужны. Одиночные & и | тоже работают с bool, но всегда вычисляют обе части. Используйте их, только когда у правой части есть побочный эффект, который обязательно должен произойти.

Фигурные скобки и правило одного оператора

Если в ветке один оператор, скобки необязательны. Без них к if относится только следующий оператор, что бы ни говорил отступ:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int stock = 12;

        if (stock < 5)
            Console.WriteLine("Low stock, reordering");
            Console.WriteLine("Reorder email sent");

        Console.WriteLine($"Stock: {stock}");
    }
}

Вывод:

Reorder email sent
Stock: 12

«Reorder email sent» печатается, хотя товара достаточно: второй WriteLine находится вне if, несмотря на отступ. Однострочная проверка вроде if (x == null) return; нормальна и без скобок; всё, у чего может появиться вторая строка, должно их получить.

Родственная ошибка это точка с запятой сразу после условия. if (stock < 5); завершает if пустым оператором, и следующий блок выполняется безусловно. Компилятор отмечает это предупреждением CS0642, Possible mistaken empty statement, которое стоит считать ошибкой.

= и == в условии

= присваивает, == сравнивает. Для большинства типов ошибочное = не компилируется, потому что результат присваивания это присвоенное значение, а int не является bool:

int score = 10;
if (score = 100) { }   // error CS0029: Cannot implicitly convert type 'int' to 'bool'

С переменной bool присваивание само имеет тип bool, поэтому опечатка компилируется:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        bool isAdmin = false;

        if (isAdmin = true)
        {
            Console.WriteLine("Access granted");
        }

        Console.WriteLine($"isAdmin is now {isAdmin}");
    }
}

Вывод:

Access granted
isAdmin is now True

Условие перезаписало isAdmin, а затем проверило новое значение. Компилятор предупреждает (CS0665, присваивание в условном выражении всегда даёт константу), но сборка всё равно проходит. Для bool вообще не пишите сравнение: if (isAdmin) и if (!isAdmin) читаются лучше, и в них такую опечатку не сделать.

Вложенные if и ранний выход

Каждый уровень вложенности это ещё одно условие, которое читатель должен держать в голове. Когда каждая проверка отсекает плохие входные данные, выходите раньше, вместо того чтобы вкладывать основной путь внутрь всех проверок:

using System;

class Program
{
    static string PlaceOrder(string product, int quantity, decimal balance, decimal price)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(product))
            return "error: no product";
        if (quantity <= 0)
            return "error: quantity must be positive";
        if (balance < price * quantity)
            return "error: insufficient balance";

        return $"ordered {quantity} x {product}";
    }

    static void Main()
    {
        Console.WriteLine(PlaceOrder("keyboard", 2, 100m, 35m));
        Console.WriteLine(PlaceOrder("", 1, 100m, 35m));
        Console.WriteLine(PlaceOrder("mouse", 0, 100m, 20m));
        Console.WriteLine(PlaceOrder("monitor", 1, 100m, 180m));
    }
}

Вывод:

ordered 2 x keyboard
error: no product
error: quantity must be positive
error: insufficient balance

Вложенная версия того же метода содержала бы три уровня if с настоящей работой в самом внутреннем блоке и три ветки else, разворачивающиеся внизу. С ранним выходом (guard clauses) каждое правило стоит рядом со своим сообщением об ошибке, а последняя строка это обычный случай. Та же идея работает внутри циклов с continue.

Объявление переменных в условии

Условие может объявить переменную, которая видна внутри if. Две распространённые формы: out var из метода TryParse и шаблон типа is:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string[] inputs = { "42", "abc", "-7" };
        foreach (string s in inputs)
        {
            if (int.TryParse(s, out var n) && n > 0)
                Console.WriteLine($"{s}: positive number {n}");
            else if (int.TryParse(s, out n))
                Console.WriteLine($"{s}: number {n}, not positive");
            else
                Console.WriteLine($"{s}: not a number");
        }

        object value = "hello";
        if (value is string text)
            Console.WriteLine($"string of length {text.Length}");
    }
}

Вывод:

42: positive number 42
abc: not a number
-7: number -7, not positive
string of length 5

TryParse возвращает false вместо исключения при плохом вводе, поэтому естественно подходит для if. Методы разбора подробно описаны на странице преобразование типов.

Когда использовать что-то другое

• Выбор одного из двух значений: условный оператор condition ? a : b короче, чем if, присваивающий в обеих ветках.
• Много веток по одному значению: оператор switch сравнивает значение с константными вариантами, и его легче просматривать, чем десять строк else if.
• Сопоставление значения с результатом: поиск в Dictionary заменяет длинную цепочку, когда ветки различаются только данными.