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

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。

goto有一些问题。一是很难看到代码是如何流动的。因为花括号,所以更容易看到if-block,但是goto隐藏了它。此外,while和if本质上也是goto,但它们有助于解释为什么要在代码中来回跳转。有了一个固定的目标,你必须自己拼凑起来。

作为练习,试着编写一些计算斐波那契数列的代码,看看当你完成后,它有多难阅读。

如果你要处理这些代码,那么我建议你写一些单元测试,然后重写它。否则,就顺其自然吧。

尽管如此,有时出于性能原因,使用goto“可能”是合适的。

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。

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”。