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

在我编程生涯的早期,有一次,我编写了一个由一系列链函数组成的程序,其中每个函数在给定成功条件和完成条件的情况下调用它的后继函数。

这是一个丑陋的笨拙,有许多严重的问题,最严重的是,在它下面的所有函数都终止之前,任何函数都不能终止。

但是它很快就被开发出来了,对于它所要解决的有限的问题集工作得很好,并且明确地显示了程序的逻辑和流程,当我对它进行重构和扩展以包含在另一个项目中时,它工作得很好。

我的意见是在有意义的时候使用它,并在方便的时候尽快重构它。

其他回答

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

goto的基本思想是给你太多的自由去做你不想做的事情。它可能在与goto语句无关的地方导致错误,因此使代码维护更加困难。如果你认为你需要一个goto语句,你错了:),你应该重新思考你的代码结构。这就是为什么现代编程语言投入了大量精力来提供可读的、可维护的流控制结构和异常处理机制。

我也不同意拉塞夫克的观点。由于goto被滥用的次数多于正确使用的次数,我相信它在设计良好的语言中没有一席之地。即使对于goto的“理想”用途,其他需要更多代码的方式也应该是首选。

所以总的来说,是的,它仍然被认为是有害的。

跳跃的例子在Java字符串类源代码:

int firstUpper;

/* Now check if there are any characters that need to be changed. */
scan: {
    for (firstUpper = 0 ; firstUpper < count; ) {
         char c = value[offset+firstUpper];
         if ((c >= Character.MIN_HIGH_SURROGATE) &&
                 (c <= Character.MAX_HIGH_SURROGATE)) {
             int supplChar = codePointAt(firstUpper);
             if (supplChar != Character.toLowerCase(supplChar)) {
                  break scan;
             }
             firstUpper += Character.charCount(supplChar);
         } else {
             if (c != Character.toLowerCase(c)) {
                  break scan;
             }
             firstUpper++;
         }
     }
     return this;
}
[... subsequent use of firstUpper ...]

这可以用很少的开销重写,例如:

 int firstUpper = indexOfFirstUpper();
 if (firstUpper < 0) return this; 

即使在现代语言中,即使我实际上不喜欢使用gotos,但我认为它们在许多情况下是可以接受的,在像这样的低级情况下,我看起来更好(它不仅仅是退出循环)。

没有激起宗教战争的意图。

一个现代的GOTO用法是由c#编译器为yield return定义的枚举器创建状态机。

GOTO应该由编译器而不是程序员使用。

被Jay Ballou添加的答案所吸引,我会加入0.02英镑。如果Bruno Ranschaert还没有这样做,我就会提到Knuth的“用GOTO语句进行结构化编程”的文章。

有一件事我没有看到讨论,那就是那种在Fortran教科书中教过的代码,尽管它并不常见。例如DO循环的扩展范围和开放代码子程序(记住,这将是Fortran II, Fortran IV或Fortran 66 -而不是Fortran 77或90)。至少有可能语法细节不准确,但概念应该足够准确。每种情况下的代码片段都在单个函数中。

请注意,由Kernighan和Plauger撰写的优秀但过时(并且绝版)的《编程风格的元素,第二版》中包含了一些来自那个时代(70年代末)编程教科书中滥用GOTO的现实例子。然而,下面的材料并不是来自那本书。

DO循环的扩展范围

       do 10 i = 1,30
           ...blah...
           ...blah...
           if (k.gt.4) goto 37
91         ...blah...
           ...blah...
10     continue
       ...blah...
       return
37     ...some computation...
       goto 91

One reason for such nonsense was the good old-fashioned punch-card. You might notice that the labels (nicely out of sequence because that was canonical style!) are in column 1 (actually, they had to be in columns 1-5) and the code is in columns 7-72 (column 6 was the continuation marker column). Columns 73-80 would be given a sequence number, and there were machines that would sort punch card decks into sequence number order. If you had your program on sequenced cards and needed to add a few cards (lines) into the middle of a loop, you'd have to repunch everything after those extra lines. However, if you replaced one card with the GOTO stuff, you could avoid resequencing all the cards - you just tucked the new cards at the end of the routine with new sequence numbers. Consider it to be the first attempt at 'green computing' - a saving of punch cards (or, more specifically, a saving of retyping labour - and a saving of consequential rekeying errors).

哦,你可能还注意到我在作弊,没有大喊大叫——Fortran IV通常都是大写的。

中非子例程

       ...blah...
       i = 1
       goto 76
123    ...blah...
       ...blah...
       i = 2
       goto 76
79     ...blah...
       ...blah...
       goto 54
       ...blah...
12     continue
       return
76     ...calculate something...
       ...blah...
       goto (123, 79) i
54     ...more calculation...
       goto 12

标签76和54之间的GOTO是计算GOTO的一个版本。如果变量i的值为1,则转到列表中的第一个标签(123);如果它的值是2,就转到秒,以此类推。从76到计算goto的片段是开放编码的子程序。它是一段执行起来很像子例程的代码,但写在函数体中。(Fortran也有语句函数——它们是嵌入在单行上的函数。)

还有比计算goto更糟糕的结构——你可以给变量赋标签,然后使用赋值的goto。google assigned goto告诉我它已经从Fortran 95中删除了。值得注意的是,结构化编程革命可以说是从Dijkstra的“GOTO被认为是有害的”信件或文章开始的。

如果不了解Fortran语言(以及其他语言,其中大多数已经半途而用了)中所做的事情,我们这些新手很难理解Dijkstra所处理的问题的范围。见鬼,直到那封信发表10年后,我才开始编程(但我确实不幸地在Fortran IV中编程了一段时间)。