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
Everybody who is anti-goto cites, directly or indirectly, Edsger Dijkstra's GoTo Considered Harmful article to substantiate their position. Too bad Dijkstra's article has virtually nothing to do with the way goto statements are used these days and thus what the article says has little to no applicability to the modern programming scene. The goto-less meme verges now on a religion, right down to its scriptures dictated from on high, its high priests and the shunning (or worse) of perceived heretics.
让我们把Dijkstra的论文放在背景中，对这个问题有一些了解。
When Dijkstra wrote his paper the popular languages of the time were unstructured procedural ones like BASIC, FORTRAN (the earlier dialects) and various assembly languages. It was quite common for people using the higher-level languages to jump all over their code base in twisted, contorted threads of execution that gave rise to the term "spaghetti code". You can see this by hopping on over to the classic Trek game written by Mike Mayfield and trying to figure out how things work. Take a few moments to look that over.
这就是Dijkstra在1968年的论文中谴责的“毫无节制地使用go to语句”。这就是他所生活的环境，促使他写出了那篇论文。在你的代码中，在你喜欢的任何地方跳转的能力是他所批评和要求停止的。将其与C或其他更现代的语言中goto的弱功能进行比较简直是可笑的。
我已经能听到信徒们面对异教徒时扬起的呐喊声了。“但是，”他们会念叨，“用c语言的goto会让代码变得很难读。”哦,是吗?如果没有goto，代码也会变得难以阅读。比如这个:
#define _ -F<00||--F-OO--;
int F=00,OO=00;main(){F_OO();printf("%1.3f\n",4.*-F/OO/OO);}F_OO()
{
_-_-_-_
_-_-_-_-_-_-_-_-_
_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
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_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
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_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_
_-_-_-_-_-_-_-_
_-_-_-_
}
看不见goto，所以它一定很容易读，对吧?或者这个怎么样:
a[900]; b;c;d=1 ;e=1;f; g;h;O; main(k,
l)char* *l;{g= atoi(* ++l); for(k=
0;k*k< g;b=k ++>>1) ;for(h= 0;h*h<=
g;++h); --h;c=( (h+=g>h *(h+1)) -1)>>1;
while(d <=g){ ++O;for (f=0;f< O&&d<=g
;++f)a[ b<<5|c] =d++,b+= e;for( f=0;f<O
&&d<=g; ++f)a[b <<5|c]= d++,c+= e;e= -e
;}for(c =0;c<h; ++c){ for(b=0 ;b<k;++
b){if(b <k/2)a[ b<<5|c] ^=a[(k -(b+1))
<<5|c]^= a[b<<5 |c]^=a[ (k-(b+1 ))<<5|c]
;printf( a[b<<5|c ]?"%-4d" :" " ,a[b<<5
|c]);} putchar( '\n');}} /*Mike Laman*/
也不去那里。因此它必须是可读的。
我举这些例子的重点是什么?并不是语言特性导致代码不可读、不可维护。这不是语法造成的。这是糟糕的程序员造成的。而糟糕的程序员，正如你在上面的项目中所看到的，可以使任何语言特性无法阅读和使用。比如上面的for循环。(你能看到他们，对吧?)
公平地说，有些语言结构比其他结构更容易被滥用。然而，如果你是一个C程序员，我会更仔细地观察#define大约50%的使用情况，然后才会开始反对goto!
因此，对于那些已经阅读到这里的人来说，有几个关键点需要注意。
Dijkstra's paper on goto statements was written for a programming environment where goto was a lot more potentially damaging than it is in most modern languages that aren't an assembler. Automatically throwing away all uses of goto because of this is about as rational as saying "I tried to have fun once but didn't like it so now I'm against it". There are legitimate uses of the modern (anaemic) goto statements in code that cannot be adequately replaced by other constructs. There are, of course, illegitimate uses of the same statements. There are, too, illegitimate uses of the modern control statements like the "godo" abomination where an always-false do loop is broken out of using break in place of a goto. These are often worse than judicious use of goto.
其他回答
有些人说在c++中没有去的理由。有人说99%的情况下都有更好的选择。这不是推理，只是非理性的印象。下面是一个可靠的例子，goto会导致一个很好的代码，比如增强的do-while循环:
int i;
PROMPT_INSERT_NUMBER:
std::cout << "insert number: ";
std::cin >> i;
if(std::cin.fail()) {
std::cin.clear();
std::cin.ignore(1000,'\n');
goto PROMPT_INSERT_NUMBER;
}
std::cout << "your number is " << i;
将其与goto-free代码进行比较:
int i;
bool loop;
do {
loop = false;
std::cout << "insert number: ";
std::cin >> i;
if(std::cin.fail()) {
std::cin.clear();
std::cin.ignore(1000,'\n');
loop = true;
}
} while(loop);
std::cout << "your number is " << i;
我看到了这些差异:
需要嵌套的{}块(尽管do{…}而看起来更熟悉) 需要额外的循环变量，在四个地方使用 阅读和理解带有循环的工作需要更长的时间 循环不保存任何数据，它只是控制执行的流程，这比简单的标签更难理解
还有一个例子
void sort(int* array, int length) {
SORT:
for(int i=0; i<length-1; ++i) if(array[i]>array[i+1]) {
swap(data[i], data[i+1]);
goto SORT; // it is very easy to understand this code, right?
}
}
现在让我们摆脱“邪恶”的goto:
void sort(int* array, int length) {
bool seemslegit;
do {
seemslegit = true;
for(int i=0; i<length-1; ++i) if(array[i]>array[i+1]) {
swap(data[i], data[i+1]);
seemslegit = false;
}
} while(!seemslegit);
}
你看，这是使用goto的同一类型，它是结构良好的模式，它不像唯一推荐的方式那样转发goto。你肯定想避免这样的“智能”代码:
void sort(int* array, int length) {
for(int i=0; i<length-1; ++i) if(array[i]>array[i+1]) {
swap(data[i], data[i+1]);
i = -1; // it works, but WTF on the first glance
}
}
关键是goto很容易被误用，但goto本身不应该受到指责。注意，在c++中，label有函数作用域，所以它不会像纯汇编那样污染全局作用域，在纯汇编中，重叠循环有它的位置，而且非常常见——比如下面8051的代码，其中7段显示连接到P1。该程序循环闪电段周围:
; P1 states loops
; 11111110 <-
; 11111101 |
; 11111011 |
; 11110111 |
; 11101111 |
; 11011111 |
; |_________|
init_roll_state:
MOV P1,#11111110b
ACALL delay
next_roll_state:
MOV A,P1
RL A
MOV P1,A
ACALL delay
JNB P1.5, init_roll_state
SJMP next_roll_state
还有一个优点:goto可以作为命名循环、条件和其他流:
if(valid) {
do { // while(loop)
// more than one page of code here
// so it is better to comment the meaning
// of the corresponding curly bracket
} while(loop);
} // if(valid)
或者你可以使用等效的goto和缩进，所以如果你明智地选择标签名称，你不需要注释:
if(!valid) goto NOTVALID;
LOOPBACK:
// more than one page of code here
if(loop) goto LOOPBACK;
NOTVALID:;
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。
下面是我所知道的使用“goto”语句的一些原因(有些人已经谈到了这个问题):
干净地退出函数
通常在一个函数中，您可能会分配资源并需要在多个位置退出。程序员可以通过将资源清理代码放在函数的末尾来简化他们的代码，并且函数的所有“出口点”都将进入清理标签。这样，您就不必在函数的每个“退出点”都编写清理代码。
退出嵌套循环
如果处于嵌套循环中，需要跳出所有循环，那么goto可以比break语句和If -checks更简洁。
低水平的性能改进
这只在对性能要求严格的代码中有效，但是goto语句执行得非常快，并且可以在遍历函数时提高性能。然而，这是一把双刃剑，因为编译器通常不能优化包含goto的代码。
注意，在所有这些示例中，gotos都被限制在单个函数的范围内。
在Perl模块中，有时希望动态地创建子例程或闭包。问题是，一旦你创建了子例程，你如何得到它。你可以直接调用它，但是如果子例程使用caller()，那么它就没有那么有用了。这就是goto &子例程变化可能有用的地方。
这里有一个简单的例子:
sub AUTOLOAD{
my($self) = @_;
my $name = $AUTOLOAD;
$name =~ s/.*:://;
*{$name} = my($sub) = sub{
# the body of the closure
}
goto $sub;
# nothing after the goto will ever be executed.
}
您还可以使用这种形式的goto来提供尾部调用优化的基本形式。
sub factorial($){
my($n,$tally) = (@_,1);
return $tally if $n <= 1;
$tally *= $n--;
@_ = ($n,$tally);
goto &factorial;
}
(在Perl 5 version 16中，最好写成goto __SUB__;)
有一个模块会导入尾修饰符，如果你不喜欢使用这种形式的goto，还有一个模块会导入递归。
use Sub::Call::Tail;
sub AUTOLOAD {
...
tail &$sub( @_ );
}
use Sub::Call::Recur;
sub factorial($){
my($n,$tally) = (@_,1);
return $tally if $n <= 1;
recur( $n-1, $tally * $n );
}
使用goto的大多数其他原因都可以用其他关键字更好地完成。
比如重写一段代码:
LABEL: ;
...
goto LABEL if $x;
{
...
redo if $x;
}
或者从多个地方找到最后一段代码:
goto LABEL if $x;
...
goto LABEL if $y;
...
LABEL: ;
{
last if $x;
...
last if $y
...
}
在c#中，switch语句不允许切换。因此，goto用于将控制转移到特定的开关箱标签或默认标签。
例如:
switch(value)
{
case 0:
Console.WriteLine("In case 0");
goto case 1;
case 1:
Console.WriteLine("In case 1");
goto case 2;
case 2:
Console.WriteLine("In case 2");
goto default;
default:
Console.WriteLine("In default");
break;
}
编辑:有一个例外的“不掉落”规则。如果case语句没有代码，则允许延迟执行。
