每个人都知道Dijkstra的《致编辑的信》:goto语句被认为是有害的(这里。html transcript和这里。pdf),从那时起,就有一种强大的推动力,尽可能避免使用goto语句。虽然可以使用goto来生成不可维护的、庞大的代码,但它仍然存在于现代编程语言中。即使Scheme中先进的连续控制结构也可以被描述为复杂的后向。

在什么情况下需要使用goto?什么时候最好避免?

作为一个后续问题:C提供了一对函数setjmp()和longjmp(),它们不仅提供了在当前堆栈帧内进行跳转的能力,还提供了在任何调用帧内进行跳转的能力。这些应该被认为和goto一样危险吗?更危险?


Dijkstra自己也对这个头衔感到后悔,因为这不是他的责任。在EWD1308的结尾(也在这里。pdf),他写道:

Finally a short story for the record. In 1968, the Communications of the ACM published a text of mine under the title "The goto statement considered harmful", which in later years would be most frequently referenced, regrettably, however, often by authors who had seen no more of it than its title, which became a cornerstone of my fame by becoming a template: we would see all sorts of articles under the title "X considered harmful" for almost any X, including one titled "Dijkstra considered harmful". But what had happened? I had submitted a paper under the title "A case against the goto statement", which, in order to speed up its publication, the editor had changed into a "letter to the Editor", and in the process he had given it a new title of his own invention! The editor was Niklaus Wirth.

Donald E. Knuth写了一篇关于这个主题的经典论文,它与Dijkstra的论文相匹配,那就是结构化编程与语句。阅读既有助于重建上下文,也有助于对主题的非教条性理解。在本文中,Dijkstra对这个案例的观点被报道,并且更加强烈:

Donald E. Knuth:我相信通过呈现这样一个 事实上,我并不是不同意 Dijkstra的观点,因为 他最近写道: “请不要落入。 相信我是可怕的 教条的关于[去]的教条的 声明)。我觉得很不舒服 感觉别人在做 宗教出来了,好像 编程的概念问题 只用一个小技巧就能解决,用什么 一种简单的编码纪律!”


当前回答

今天,很难看出GOTO语句有什么大不了的,因为“结构化编程”的人赢得了这场辩论,今天的语言有足够的控制流结构来避免GOTO。

计算现代C程序中goto的数量。现在添加break、continue和return语句的数量。此外,加上你使用if、else、while、switch或case的次数。这是1968年Dijkstra写这封信时,如果你用FORTRAN或BASIC语言编写程序,你的程序会有多少个goto。

当时的编程语言缺乏控制流程。例如,在最初的达特茅斯BASIC中:

IF statements had no ELSE. If you wanted one, you had to write: 100 IF NOT condition THEN GOTO 200 ...stuff to do if condition is true... 190 GOTO 300 200 REM else ...stuff to do if condition is false... 300 REM end if Even if your IF statement didn't need an ELSE, it was still limited to a single line, which usually consisted of a GOTO. There was no DO...LOOP statement. For non-FOR loops, you had to end the loop with an explicit GOTO or IF...GOTO back to the beginning. There was no SELECT CASE. You had to use ON...GOTO.

因此,您的程序中最终出现了许多goto。并且您不能依赖于goto限制在单个子例程中(因为GOSUB…RETURN是一个非常弱的子例程概念),所以这些goto可以去任何地方。显然,这使得控制流难以遵循。

这就是反goto运动的由来。

其他回答

有时候,在一个函数中使用GOTO作为异常处理的替代是有效的:

    if (f() == false) goto err_cleanup;
    if (g() == false) goto err_cleanup;
    if (h() == false) goto err_cleanup;
    
    return;
    
    err_cleanup:
    ...

COM代码似乎经常陷入这种模式。

没有所谓的GOTO被认为是有害的。

GOTO是一种工具,和所有工具一样,它可以被使用和滥用。

然而,在编程世界中有许多工具倾向于被滥用而不是被使用,GOTO就是其中之一。Delphi的WITH语句是另一个。

就我个人而言,我在典型的代码中不使用这两种方法,但我有过GOTO和WITH的奇怪用法,这是有保证的,另一种解决方案将包含更多的代码。

最好的解决方案是编译器只警告你关键字被污染了,你必须在语句周围塞几个pragma指令来消除警告。

这就像告诉你的孩子不要拿着剪刀跑。剪刀并不坏,但使用它们可能不是保持健康的最佳方式。

我只需要它在基本(即。VB, VBScript等)和批处理文件。然后我只将它用于错误处理。在Basic中,我倾向于只使用“on error goto”。在批处理文件中,我必须使用它,因为没有其他命令。然后,我只使用它们作为向前跳转到有意义的标签。

因为goto可以用于令人困惑的元编程

Goto既是高级控件表达式,也是低级控件表达式,因此它没有适合大多数问题的合适设计模式。

它是低级的,因为goto是一个基本操作,它实现了一些高级操作,比如while或foreach之类的。

从某种意义上说,它是高级的,当以某种方式使用时,它将以一种清晰的顺序执行的代码,以一种不间断的方式(除了结构化循环),并将其转换为逻辑片段,这些逻辑片段有足够的gotos,可以动态地重新组装逻辑。

所以,有平淡的一面,也有邪恶的一面。

平淡的一面是,一个向上指向的goto可以实现一个完全合理的循环,而一个向下指向的goto可以执行一个完全合理的中断或返回。当然,实际的while、break或return语句可读性更强,因为可怜的人不需要为了了解全局而模拟goto语句的效果。总的来说,这是个坏主意。

The evil side involves a routine not using goto for while, break, or return, but using it for what's called spaghetti logic. In this case the goto-happy developer is constructing pieces of code out of a maze of goto's, and the only way to understand it is to simulate it mentally as a whole, a terribly tiring task when there are many goto's. I mean, imagine the trouble of evaluating code where the else is not precisely an inverse of the if, where nested ifs might allow in some things that were rejected by the outer if, etc, etc.

Finally, to really cover the subject, we should note that essentially all early languages except Algol initially made only single statements subject to their versions of if-then-else. So, the only way to do a conditional block was to goto around it using an inverse conditional. Insane, I know, but I've read some old specs. Remember that the first computers were programmed in binary machine code so I suppose any kind of an HLL was a lifesaver; I guess they weren't too picky about exactly what HLL features they got.

说了这么多,我曾经在我写的每个程序中都加了一个go,“只是为了惹恼那些纯粹主义者”。

我唯一同意使用Goto的地方是当你需要处理错误时,每一个特定的错误点都需要特殊的处理。

例如,如果您正在获取资源并使用信号量或互斥,您必须按顺序获取它们,并且应该始终以相反的方式释放它们。

一些代码需要一种非常奇怪的模式来获取这些资源,并且您不能仅仅编写一个易于维护和理解的控制结构来正确处理这些资源的获取和释放以避免死锁。

在没有goto的情况下总是可以做得很好,但在这种情况下和其他一些情况下,goto实际上是更好的解决方案,主要是为了可读性和可维护性。

亚当