什么是goto語句
goto語句被稱為C語言中的跳轉語句。用於無條件跳轉到其他標簽。它將控制權轉移到程序的其他部分。
goto語句一般很少使用,因為它使程序的可讀性和復雜性變得更差。
語法
goto label;
goto語句示例
讓我們來看一個簡單的例子,演示如何使用C語言中的goto
語句。
打開Visual Studio創建一個名稱為:goto的工程,並在這個工程中創建一個源文件:goto-statment.c,其代碼如下所示 -
#include <stdio.h>
void main() {
int age;
gotolabel:
printf("You are not eligible to vote!");
printf("Enter you age:");
scanf("%d", &age);
if (age < 18) {
goto gotolabel;
}else {
printf("You are eligible to vote!");
}
}
執行上面代碼,得到以下結果
You are not eligible to vote!
Enter you age:
12
You are not eligible to vote!
Enter you age:
18
You are eligible to vote!
為什么它這么不受待見?
二十幾年前,當計算機編程尚處於起步階段時,程序流程是由“GOTO”語句來控制。該類語句允許程序員對當前代碼行斷行,而直接進入另一個不同的代碼段。
編程語言終究開始引入了函數的概念,即允許程序對代碼進行斷行。如果已經完成,不再使用goto語句來表示代碼的斷行。函數調用后,函數將回到下一條指令。其中一個主要的原因是,一個遍布goto語句的程序會讓讓人很難抓住重心,不便於對程序的理解和維護。
用函數控制流程
而wikipedia上的解釋就是,GOTO語句一直是批評和爭論的目標,主要的負面影響是使用GOTO語句使程序的可讀性變差,甚至成為不可維護的「面條代碼」。隨着結構化編程在二十世紀六十年代到七十年代變得越來越流行,許多計算機科學家得出結論,即程序應當總是使用被稱為「結構化」控制流程的命令,如迴圈以及if-then-else語句來替代GOTO。
甚至在今天,許多程序風格編碼標准禁止使用GOTO語句。為GOTO語句辯護的人認為,加以限制地使用GOTO語句不會導致低質量的代碼,並且聲稱在許多編程語言中,一些任務如果不使用一條或多條GOTO語句是無法被直接實現的。如有限狀態自動機的實現、跳出嵌套循環以及異常處理。
大概最著名的對於GOTO的批評是艾茲格·迪傑斯特拉(Edsger Wybe Dijkstra)在1968年的一篇名稱為《GOTO陳述有害論》的論文。[2]迪傑斯特拉認為不加限制地使用GOTO語句應當從高級語言中廢止,因為它使分析和驗證程序正確性(特別是涉及循環)的任務變得復雜。
另外一種觀點出現在高德納的Structured Programming with go to Statements [3]中,文章分析了許多常見編程任務,然后發現其中的一些使用GOTO將得到最理想的結構。
這些批評在一些編程語言的設計上起到了效果。雖然Ada語言的設計者在二十世紀七十年代晚期意識到了對於GOTO的批評,這條語句仍舊被包含進去,主要是用來支持自動生成那些goto語句必不可少的代碼。
[4]但是,作為goto語句目的地的標簽必須使用雙尖括號括起來(如:<<Start_Again>>),而這個語法在其他語言中都不被使用。這使得檢查程序中goto目的地的存在變得容易。goto語句本身使用簡單的形式goto Start_Again;.
另外,有許多不同的語言構成可以看作是goto的變形:
限制的GOTO
許多語言,如C語言和Java,提供了相關的控制流語句,如break和continue,它們都是有效地被限制的goto語句。它們的作用是無條件跳轉,但是只能夠跳到循環塊結束的位置——繼續進入下一循環(continue)或者結束循環(break)
switch/case結構
C語言、C++和Java中的switch語句高效地實現了一個多路goto,跳轉目標由表達式的值來選擇。
這也導致了我們沒有不得不使用goto的理由。
針對這些,導致目前goto的使用情況是這樣的:
goto語句的結果:在C/C++等高級編程語言中保留了goto語句,但被建議不用或少用。在一些更新的高級編程語言,如Java不提供goto語句,它雖然指定goto作為關鍵字,但不支持它的使 用,使程序簡潔易讀;盡管如此后來的c#還是支持goto語句的,goto語句一個好處就是可以保證程序存在唯一的出口,避免了過於龐大的if嵌套。
另一方面,goto語句只是不提倡,當然不是禁用,那么在什么情況下可以使用goto語句呢?
可以考慮使用goto的情形:
- 從多重循環中直接跳出 ;
- 出錯時清除資源;
- 可增加程序的清晰度的情況。
不加限制地使用goto:破壞了清晰的程序結構,使程序的可讀性變差,甚至成為不可維護的"面條代碼"。經常帶來錯誤或隱患,比如它可能跳過了某些對象的構造、變量的初始化、重要的計算等語句。
下列關於使用goto語句的原則可以供讀者參考。
1) 使用goto語句只能goto到同一函數內,而不能從一個函數里goto到另外一個函數里。
2) 使用goto語句在同一函數內進行goto時,goto的起點應是函數內一段小功能的結束處,goto的目的label處應是函數內另外一段小功能的開始處。
3) 不能從一段復雜的執行狀態中的位置goto到另外一個位置,比如,從多重嵌套的循環判斷中跳出去就是不允許的。
4)應該避免像兩個方向跳轉。這樣最容易導致"面條代碼"。
閱讀過linux內核代碼的同學應該注意到,linux內核代碼里面其實有不少地方用了goto語句,但是你會發現,它的使用非常謹慎,基本都遵循上面提到的幾個原則。