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

Donald E. Knuth在1992年CSLI出版的《识字编程》一书中回答了这个问题。在第17页有一篇文章“使用goto语句的结构化编程”(PDF)。我认为这篇文章也可能发表在其他书中。

本文描述了Dijkstra的建议,并描述了这种建议有效的情况。但他也给出了一些反例(问题和算法),这些反例仅用结构化循环是无法轻易重现的。

这篇文章包含了对问题、历史、例子和反例的完整描述。

其他回答

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。

您可以使用它来打破深度嵌套循环,但大多数情况下,无需深度嵌套循环,代码可以重构得更干净。

并不是说去做本身不好;而是当同样的逻辑可以用另一种方式更清楚地表达时,使用goto是不好的。它会使代码很难遵循,也会使维护变得困难。以《糟糕的过去》中的一些Basic程序为例。

在我看来,在像c#这样的现代语言中,我们不应该在正常情况下需要goto。如果我发现自己正在使用它,这通常表明我需要重新思考我的逻辑——几乎肯定有一种更清晰的方式来使用正常的代码流语句来表达相同的代码。

也就是说,对于某些特殊的目的来说,goto是非常有用的(我发现自己对那些没有goto的语言非常恼火)。我主要在C语言中使用它来打破多层循环,或者进行错误处理;我相信c#的语言特性意味着您不必这样做。(它在生成自动生成代码时也非常有用,但大多数人在现实生活中不会遇到这种情况。)

goto还有一个纯粹的政治问题:很多人讨厌它,在代码中使用它,即使是合理的,也可能会引起问题。如果这是作业代码,那么是的,重写它,否则你可能会被扣分。否则,我倾向于把它留在那里,直到下次你需要对那部分进行维护。

Go To可以在某些情况下为“真正的”异常处理提供一种替代品。考虑:

ptr = malloc(size);
if (!ptr) goto label_fail;
bytes_in = read(f_in,ptr,size);
if (bytes_in=<0) goto label_fail;
bytes_out = write(f_out,ptr,bytes_in);
if (bytes_out != bytes_in) goto label_fail;

显然,这段代码被简化了,以占用更少的空间,所以不要太纠结于细节。但是考虑一下我在产品代码中多次看到的另一种选择,即程序员为了避免使用goto而费尽心机:

success=false;
do {
    ptr = malloc(size);
    if (!ptr) break;
    bytes_in = read(f_in,ptr,size);
    if (count=<0) break;
    bytes_out = write(f_out,ptr,bytes_in);
    if (bytes_out != bytes_in) break;
    success = true;
} while (false);

现在这段代码在功能上做了完全相同的事情。事实上,编译器生成的代码几乎完全相同。然而,在程序员对Nogoto(可怕的学术指责之神)的热情中,这个程序员完全打破了while循环所代表的底层习惯,并对代码的可读性造成了实质性的影响。这样也好不到哪里去。

所以,这个故事的寓意是,如果你发现自己为了避免使用goto而求助于一些非常愚蠢的事情,那么就不要这样做。

GOTO就像台锯,在采取适当的安全措施时非常有用。

我认为这是有害的,因为大多数初学者都失去了桌子锯和goto的手指。

在某些情况下,这是控制心流的唯一方法,但这些情况是可以避免的。