我一直有一个印象，如果可能的话，永远不要使用goto。
然而，在前几天阅读libavcodec(它是用C编写的)时，我惊讶地注意到它的多种用法。
在支持循环和函数的语言中使用goto是否有优势?如果有，为什么?请提供一个具体的例子，清楚地说明使用goto的理由。
当前回答
我发现有趣的是，有些人会给出一个可以接受goto的例子列表，说所有其他的用法都是不可接受的。你真的认为你知道每种情况下goto是表达算法的最佳选择吗?
为了说明这一点，我将给你一个还没有人展示过的例子:
今天我在写代码，在哈希表中插入一个元素。哈希表是以前计算的缓存，可以随意重写(影响性能但不影响正确性)。
哈希表的每个桶都有4个槽，当桶满时，我有一堆标准来决定覆盖哪个元素。现在，这意味着在一个桶中最多要经过三次，就像这样:
// Overwrite an element with same hash key if it exists
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if (slot_p[add_index].hash_key == hash_key)
goto add;
// Otherwise, find first empty element
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if ((slot_p[add_index].type == TT_ELEMENT_EMPTY)
goto add;
// Additional passes go here...
add:
// element is written to the hash table here
如果不使用goto，代码会是什么样子?
就像这样:
// Overwrite an element with same hash key if it exists
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if (slot_p[add_index].hash_key == hash_key)
break;
if (add_index >= ELEMENTS_PER_BUCKET) {
// Otherwise, find first empty element
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if ((slot_p[add_index].type == TT_ELEMENT_EMPTY)
break;
if (add_index >= ELEMENTS_PER_BUCKET)
// Additional passes go here (nested further)...
}
// element is written to the hash table here
如果添加更多的遍数，它看起来会越来越糟，而带有goto的版本始终保持相同的缩进级别，并避免使用虚假的if语句，其结果由前一个循环的执行暗示。
所以在另一种情况下，goto使代码更清晰，更容易编写和理解……我相信还有更多的例子，所以不要假装知道所有goto有用的例子，而轻视任何你想不到的好例子。
其他回答
我发现有趣的是，有些人会给出一个可以接受goto的例子列表，说所有其他的用法都是不可接受的。你真的认为你知道每种情况下goto是表达算法的最佳选择吗?
为了说明这一点，我将给你一个还没有人展示过的例子:
今天我在写代码，在哈希表中插入一个元素。哈希表是以前计算的缓存，可以随意重写(影响性能但不影响正确性)。
哈希表的每个桶都有4个槽，当桶满时，我有一堆标准来决定覆盖哪个元素。现在，这意味着在一个桶中最多要经过三次，就像这样:
// Overwrite an element with same hash key if it exists
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if (slot_p[add_index].hash_key == hash_key)
goto add;
// Otherwise, find first empty element
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if ((slot_p[add_index].type == TT_ELEMENT_EMPTY)
goto add;
// Additional passes go here...
add:
// element is written to the hash table here
如果不使用goto，代码会是什么样子?
就像这样:
// Overwrite an element with same hash key if it exists
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if (slot_p[add_index].hash_key == hash_key)
break;
if (add_index >= ELEMENTS_PER_BUCKET) {
// Otherwise, find first empty element
for (add_index=0; add_index < ELEMENTS_PER_BUCKET; add_index++)
if ((slot_p[add_index].type == TT_ELEMENT_EMPTY)
break;
if (add_index >= ELEMENTS_PER_BUCKET)
// Additional passes go here (nested further)...
}
// element is written to the hash table here
如果添加更多的遍数，它看起来会越来越糟，而带有goto的版本始终保持相同的缩进级别，并避免使用虚假的if语句，其结果由前一个循环的执行暗示。
所以在另一种情况下，goto使代码更清晰，更容易编写和理解……我相信还有更多的例子，所以不要假装知道所有goto有用的例子，而轻视任何你想不到的好例子。
当然，可以使用GOTO，但是有一件事比代码风格更重要，或者在使用它时，您必须考虑到代码是否可读:其中的代码可能不像您想象的那样健壮。
例如，看看下面的两个代码片段:
If A <> 0 Then A = 0 EndIf
Write("Value of A:" + A)
GOTO的等效代码
If A == 0 Then GOTO FINAL EndIf
A = 0
FINAL:
Write("Value of A:" + A)
我们首先想到的是这两段代码的结果将是“Value of A: 0”(当然，我们假设执行没有并行性)
这是不正确的:在第一个示例中，A将始终为0，但在第二个示例中(使用GOTO语句)A可能不是0。为什么?
原因是，从程序的另一点，我可以插入一个GOTO FINAL而不控制a的值。
这个例子非常明显，但是随着程序变得越来越复杂，看到这些东西的难度也增加了。
相关材料可以在Dijkstra先生的著名文章“反对GO TO声明的案例”中找到
它有时在按字符进行字符串处理时很方便。
想象一下这样一个printf式的例子:
for cur_char, next_char in sliding_window(input_string) {
if cur_char == '%' {
if next_char == '%' {
cur_char_index += 1
goto handle_literal
}
# Some additional logic
if chars_should_be_handled_literally() {
goto handle_literal
}
# Handle the format
}
# some other control characters
else {
handle_literal:
# Complicated logic here
# Maybe it's writing to an array for some OpenGL calls later or something,
# all while modifying a bunch of local variables declared outside the loop
}
}
您可以将goto handle_literal重构为一个函数调用，但如果它修改了几个不同的局部变量，则必须将引用传递给每个局部变量，除非您的语言支持可变闭包。如果您的逻辑使else case不起作用，那么您仍然必须在调用之后使用continue语句(可以说是goto的一种形式)以获得相同的语义。
我还在lexer中明智地使用了gotos，通常用于类似的情况。大多数时候你不需要它们，但在一些奇怪的情况下有它们很好。
我在以下情况下使用goto: 当需要从不同位置的函数返回时，并且在返回之前需要进行一些初始化:
non-goto版本:
int doSomething (struct my_complicated_stuff *ctx)
{
db_conn *conn;
RSA *key;
char *temp_data;
conn = db_connect();
if (ctx->smth->needs_alloc) {
temp_data=malloc(ctx->some_size);
if (!temp_data) {
db_disconnect(conn);
return -1;
}
}
...
if (!ctx->smth->needs_to_be_processed) {
free(temp_data);
db_disconnect(conn);
return -2;
}
pthread_mutex_lock(ctx->mutex);
if (ctx->some_other_thing->error) {
pthread_mutex_unlock(ctx->mutex);
free(temp_data);
db_disconnect(conn);
return -3;
}
...
key=rsa_load_key(....);
...
if (ctx->something_else->error) {
rsa_free(key);
pthread_mutex_unlock(ctx->mutex);
free(temp_data);
db_disconnect(conn);
return -4;
}
if (ctx->something_else->additional_check) {
rsa_free(key);
pthread_mutex_unlock(ctx->mutex);
free(temp_data);
db_disconnect(conn);
return -5;
}
pthread_mutex_unlock(ctx->mutex);
free(temp_data);
db_disconnect(conn);
return 0;
}
goto版本:
int doSomething_goto (struct my_complicated_stuff *ctx)
{
int ret=0;
db_conn *conn;
RSA *key;
char *temp_data;
conn = db_connect();
if (ctx->smth->needs_alloc) {
temp_data=malloc(ctx->some_size);
if (!temp_data) {
ret=-1;
goto exit_db;
}
}
...
if (!ctx->smth->needs_to_be_processed) {
ret=-2;
goto exit_freetmp;
}
pthread_mutex_lock(ctx->mutex);
if (ctx->some_other_thing->error) {
ret=-3;
goto exit;
}
...
key=rsa_load_key(....);
...
if (ctx->something_else->error) {
ret=-4;
goto exit_freekey;
}
if (ctx->something_else->additional_check) {
ret=-5;
goto exit_freekey;
}
exit_freekey:
rsa_free(key);
exit:
pthread_mutex_unlock(ctx->mutex);
exit_freetmp:
free(temp_data);
exit_db:
db_disconnect(conn);
return ret;
}
当您需要更改释放语句中的某些内容时(每个语句在代码中使用一次)，第二个版本使它变得更容易，并减少了在添加新分支时跳过其中任何一个语句的机会。在函数中移动它们在这里不会有帮助，因为可以在不同的“级别”进行释放。
这些年来，我写了不少汇编语言。最终，每一种高级语言都被编译成gotos。好吧，叫它们“分支”或“跳跃”或其他什么，但它们是gotos。有人能写无goto汇编器吗?
当然，你可以向Fortran、C或BASIC程序员指出，gotos的泛滥就像意大利肉酱面一样。然而，答案不是避免它们，而是小心地使用它们。
刀可以用来准备食物，解救某人，或者杀死某人。我们会因为害怕后者而没有刀吗?同样，“后向”:不小心使用它会碍事，小心使用它会有所帮助。
