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

我们使用的goto规则是,goto可以跳转到函数中的单个退出清理点。在真正复杂的函数中,我们放松了这个规则,允许其他跳转。在这两种情况下,我们都避免了经常在错误代码检查中出现的深度嵌套的if语句,这有助于可读性和维护。

其他回答

# ifdef TONGUE_IN_CHEEK

Perl有一个goto,它允许您实现穷人的尾部调用。: - p

sub factorial {
    my ($n, $acc) = (@_, 1);
    return $acc if $n < 1;
    @_ = ($n - 1, $acc * $n);
    goto &factorial;
}

# endif

好吧,所以这和C的goto没有关系。更重要的是,我同意其他关于使用goto进行清理或实现Duff的设备等的评论。这都是关于利用,而不是滥用。

(同样的注释可以应用于longjmp、异常、call/cc等等——它们有合法的用途,但很容易被滥用。例如,在完全非异常的情况下,抛出异常纯粹是为了转义深度嵌套的控制结构。)

看看在C语言中编程时何时使用Goto:

Although the use of goto is almost always bad programming practice (surely you can find a better way of doing XYZ), there are times when it really isn't a bad choice. Some might even argue that, when it is useful, it's the best choice. Most of what I have to say about goto really only applies to C. If you're using C++, there's no sound reason to use goto in place of exceptions. In C, however, you don't have the power of an exception handling mechanism, so if you want to separate out error handling from the rest of your program logic, and you want to avoid rewriting clean up code multiple times throughout your code, then goto can be a good choice.

我是什么意思?你可能会有这样的代码:

int big_function()
{
    /* do some work */
    if([error])
    {
        /* clean up*/
        return [error];
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        /* clean up*/
        return [error];
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        /* clean up*/
        return [error];
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        /* clean up*/
        return [error];
    }
    /* clean up*/
    return [success];
}

This is fine until you realize that you need to change your cleanup code. Then you have to go through and make 4 changes. Now, you might decide that you can just encapsulate all of the cleanup into a single function; that's not a bad idea. But it does mean that you'll need to be careful with pointers -- if you plan to free a pointer in your cleanup function, there's no way to set it to then point to NULL unless you pass in a pointer to a pointer. In a lot of cases, you won't be using that pointer again anyway, so that may not be a major concern. On the other hand, if you add in a new pointer, file handle, or other thing that needs cleanup, then you'll need to change your cleanup function again; and then you'll need to change the arguments to that function.

通过使用goto,它将是

int big_function()
{
    int ret_val = [success];
    /* do some work */
    if([error])
    {
        ret_val = [error];
        goto end;
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        ret_val = [error];
        goto end;
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        ret_val = [error];
        goto end;
    }
    /* do some more work */
    if([error])
    {
        ret_val = [error];
        goto end;
    }
end:
    /* clean up*/
    return ret_val;
}

这样做的好处是,您的代码可以访问执行清理所需的所有内容,并且您已经成功地减少了更改点的数量。另一个好处是你的函数从多个出口点变成了只有一个;不可能不小心从函数返回而不进行清理。

此外,由于goto仅用于跳转到单个点,因此并不是为了模拟函数调用而创建大量来回跳转的意大利面代码。相反,goto实际上有助于编写更结构化的代码。


总而言之,goto应该谨慎使用,并作为最后的手段——但它是有时间和地点的。问题不应该是“你是否必须使用它”,而应该是“它是使用它的最佳选择”。

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。

在Perl中,使用标签从循环中“goto”—使用“last”语句,这类似于break。

这样可以更好地控制嵌套循环。

也支持传统的goto标签,但我不确定是否有太多的实例,这是实现您想要的结果的唯一方法-子例程和循环应该足以满足大多数情况。

因为goto使得程序流的推理变得困难。“意大利面条代码”),goto通常只用于弥补缺失的功能:使用goto实际上可能是可以接受的,但前提是语言没有提供更结构化的变体来获得相同的目标。以《怀疑》为例:

我们使用的goto规则是,goto可以跳转到函数中的单个退出清理点。

这是对的——但前提是语言不允许使用清理代码进行结构化异常处理(如RAII或finally),后者可以更好地完成相同的工作(因为它是专门为此而构建的),或者有很好的理由不使用结构化异常处理(但除非在非常低的级别,否则您永远不会遇到这种情况)。

在大多数其他语言中,goto唯一可接受的用法是退出嵌套循环。即使在这种情况下,将外部循环提升为自己的方法并使用return也总是更好。

除此之外,goto是对特定代码段考虑不够的标志。


支持goto实现一些限制的现代语言(例如,goto可能不会跳转到函数中或跳出函数),但问题从根本上还是一样的。

顺便说一句,其他语言特性当然也是如此,尤其是例外。而且通常有严格的规则,只在指定的地方使用这些特性,例如不使用异常来控制非异常程序流的规则。