運命のピラミッド（プログラミング）

コンピュータ プログラミングにおいて、システム プログラマが直面する一般的な課題は、操作を実行する前に、まずいくつかの条件をチェックして、操作が正常に実行できることを確認する必要があることです。たとえば、データをファイルに書き込む前に、1) プログラムが書き込み用にファイルを開いていること、2) プログラムがデータを書き込むために必要な権限を持っていること、3) 書き込むデータが使用可能であること、4) 書き込むデータのサイズが有効であることを確認する必要があります。これらの手順のいずれかでエラーが発生すると、書き込み操作を完了できず、呼び出し元のプログラムにエラーが返されます。

ソース コードにこれらの複数の必須テストを記述する方法はいくつかあります。 1 つの方法は、各条件を順番にチェックし、条件が満たされない場合は、その時点でサブルーチンから戻り、エラー条件が存在することを示します。 このコーディング スタイルには、サブルーチンが複数の (場合によっては多数の) ポイントから戻るという欠点があり、一部のコーディング標準では複数の戻りポイントを持つことが推奨されていません。

もう 1 つの方法は、各条件をチェックし、条件が成功した場合は、次の条件をチェックするより深いコードブロックを入力するというものです。最も深い囲みコード ブロックに到達するのは、すべての前提条件テストが成功した場合のみです。このコーディング スタイルには、実行されるテストごとにインデント レベルが増加するという欠点があります。多くのテストが必要な場合、囲みコード ブロックがページから右余白にまで広がる可能性があります。この印刷上の効果は、ピラミッド オブ ドゥームと呼ばれます。

例えば、ピラミッド・オブ・ドゥームは、ヌルポインターのチェックやコールバックの処理でよく見られます。^{[1]この用語の2つの例は、} JavaScriptの初期バージョンの特定のプログラミングスタイルに関連しています。^[2]そして、オブジェクトの1つがヌルポインターである可能性がある場合にオブジェクト指向プログラミング言語で発生するif文のネストです。 ^{[3] [4]}

‹テンプレート マニュアルは統合が検討されています。› 

現代のオブジェクト指向プログラミング言語のほとんどは、ドット表記と呼ばれるコーディング スタイルを使用しています。ドット表記では、各呼び出しをピリオドで区切って、1 行のコードに複数のメソッド呼び出しを記述できます。たとえば、次のようになります。

theWidth = windows ( "Main" ). views ( 5 ). size ( ). width ( );  

このコードには 4 つの異なる命令が含まれています。最初にウィンドウのコレクションで「Main」という名前のウィンドウを検索し、次にそのウィンドウのビュー コレクションでその中の 5 番目のサブビューを検索し、sizeメソッドを呼び出してビューの寸法を含む構造体を返します。最後にその構造体でメソッドを呼び出して、width変数名に割り当てられる結果を生成しますtheWidth。

このアプローチの問題は、コードがこれらすべての値が存在すると想定していることです。ウィンドウにサイズがあり、そのサイズに幅があることは予想できますが、「Main」という名前のウィンドウが存在することや、そのウィンドウに 5 つのサブビューがあることを想定するのはまったく合理的ではありません。これらのいずれかの想定が間違っている場合、対応する呼び出しは null ポインター エラーになります。

このエラーを回避するには、プログラマーはすべてのメソッド呼び出しをチェックして、値が返されることを確認する必要があります。同じコードのより安全なバージョンは次のようになります。

if windows . contains ( "Main" ) { if windows ( "Main" ). views . contains ( 5 ) { theWidth = windows ( "Main" ). views ( 5 ). size (). width (); //theWidth で動作するその他のコード} }  
      
          
        
    

プログラマーが、その値が存在し有効かどうかに基づいてその値を使用したい場合、ステートメント内の関数コードはifすべて右に押し出され、長い行が読みにくくなります。これにより、多くの場合、コードを「平坦化」しようとすることになります。

if windows.contains ( " Main" ) { theWindow = windows ( " Main" ) } if theWindow ! = null && theWindow.views.contains ( 5 ) { theView = theWindow.views ( 5 ) } if theView ! = null { theWidth = theView.size ( ) . width ( ) ; //追加コード}      
          
    
      
    

あるいは、次のようにもできます。

if ! windows . contains ( "Main" ) { // エラー処理} else if ! windows ( "Main" ). views . contains ( 5 ) { // エラー処理} else { theWidth = windows ( "Main" ). views ( 5 ). size (). width (); // theWidth を操作するその他のコード}  
    
    
    
  
      
    

この種のプログラミング構造は非常に一般的であり、多くのプログラミング言語では、これに対処するために何らかの糖衣構文が追加されています。たとえば、AppleのSwiftはif文にオプションの連鎖の概念を追加しました^[5]。一方、MicrosoftのC# 6.0とVisual Basic 14は、それぞれメンバーアクセスとインデックス作成にnull条件演算子?.とを追加しました。 ^{[6] [7] [8]} JavaScriptは2020年にオプションの連鎖演算子のサポートを追加しました。^[9]基本的な考え方は、一連のメソッド呼び出しが、そのメンバーのいずれかがnullの場合にすぐにnullを返すようにすることです。たとえば、 ?[

theWidth = windows ( "Main" ) ? . views ( 5 ) ? . size . width ;  

「Main」または 5 番目のサブビューのいずれかが欠落している場合はnull を に代入しtheWidth、両方が有効な場合はステートメントを完了して幅を返します。プログラマーがこれら 2 つのケースで異なるアクションを実行したい場合がよくあるため、Swift ではこの役割のために別の形式の構文糖、ステートメントif let(「オプション バインディング」とも呼ばれます) を追加します。

if let theView = windows ( "Main" ) ? . views ( 5 ) { // ビューが存在することを認識して処理を実行します... theWidth = theView . size . width }     
    
      

Pyramid of Doom は、通常、コードを複数のネストされた関数 (またはその他のグループ) に分割するだけで、どの言語でも解決できます。たとえば、次のコードの代わりに:

メイン() { aaaaa () { bbbbb () { 
	 
		 

			ccccc () { ddddd () { // 今すぐ何かする} } 
				 
					
				
			

		} 
} }	

機能は次のように分割できます。

doSomething () { // 今すぐ何かする} 
	


CC () { ccccc () { ddddd () { doSomething () } } } 
	 
		 
			
		
	


メイン() { aaaaa () { bbbbb () { CC () } } } 
	 
		 
			
		
	

同様に、同様のピラミッドが発生する場合、データ構造はレベルごとに分割できます。

ピラミッド・オブ・ドゥームが解決されただけでなく、大きくて複雑な関数を持たない方がよい習慣が身につきます。関数が小さいほど、プログラマーは間違いを犯さずに記述しやすく、読みやすく、検証も容易です。これらの各レベルに関数名を選択すると、作成者が読者にどこで何が行われているかを明確に示すのにも役立ちます。通常、各レベルは遠く離れたレベルとの接続をあまり必要としないため、それらを分離するのは簡単です。そのような接続がある場合、作成者は設計を再考してより信頼性の高いものにすることができます。これはバグの宝庫だからです。

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• Promisesは、例えばJavaScriptで使用される、破滅のピラミッドを回避するための技術である^[10]
• デメテルの法則
• 安全ナビゲーション演算子、破滅のピラミッドを回避するためのプログラミング言語演算子