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[经验] 【微信精选】为什么在C语言中,goto这么不受待见?

2019-9-11 07:30:00  275 c语言 程序
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goto语句被称为C语言中的跳转语句。用于无条件跳转到其他标签。它将控制权转移到程序的其他部分。
goto语句一般很少使用,因为它使程序的可读性和复杂性变得更差。
语法
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打开Visual Studio创建一个名称为:goto的工程,并在这个工程中创建一个源文件:goto-statment.c,其代码如下所示 -

void main() {

printf("You are not eligible to vote!");
printf("Enter you age:");
IF (age < 18) {
    }else {
    }
}
执行上面代码,得到以下结果
You are not eligible to vote!
12
Enter you age:
You are eligible to vote!


二十几年前,当计算机编程尚处于起步阶段时,程序流程是由“GOTO”语句来控制。该类语句允许程序员对当前代码行断行,而直接进入另一个不同的代码段。列表1为简单的示例。
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编程语言终究开始引入了函数的概念,即允许程序对代码进行断行。如果已经完成,不再使用goto语句来表示代码的断行。函数调用后,函数将回到下一条指令。列表2为示例。这一做法改善了程序结构,提高了可读性。自此,这被视为编写程序的正确方法。只要看到或想到goto语句,就会让软件工程师退缩,产生本能 的厌恶。其中一个主要的原因是,一个遍布goto语句的程序会让让人很难抓住重心,不便于对程序的理解和维护。
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而wikipedia上的解释就是,GOTO语句一直是批评和争论的目标,主要的负面影响是使用GOTO语句使程序的可读性变差,甚至成为不可维护的「面条代码」。随着结构化编程在二十世纪六十年代到七十年代变得越来越流行,许多计算机科学家得出结论,即程序应当总是使用被称为「结构化」控制流程的命令,如迴圈以及if-then-else语句来替代GOTO。
甚至在今天,许多程序风格编码标准禁止使用GOTO语句。为GOTO语句辩护的人认为,加以限制地使用GOTO语句不会导致低质量的代码,并且声称在许多编程语言中,一些任务如果不使用一条或多条GOTO语句是无法被直接实现的。如有限状态自动机的实现、跳出嵌套循环以及异常处理。



这些批评在一些编程语言的设计上起到了效果。虽然Ada语言的设计者在二十世纪七十年代晚期意识到了对于GOTO的批评,这条语句仍旧被包含进去,主要是用来支持自动生成那些goto语句必不可少的代码。
[4]但是,作为goto语句目的地的标签必须使用双尖括号括起来(如:<<Start_Again>>),而这个语法在其他语言中都不被使用。这使得检查程序中goto目的地的存在变得容易。goto语句本身使用简单的形式goto Start_Again;.


限制的GOTO
许多语言,如C语言和Java,提供了相关的控制流语句,如break和continue,它们都是有效地被限制的goto语句。它们的作用是无条件跳转,但是只能够跳到循环块结束的位置——继续进入下一循环(continue)或者结束循环(break)
switch/case结构
C语言、C++和Java中的switch语句高效地实现了一个多路goto,跳转目标由表达式的值来选择。


针对这些,导致目前goto的使用情况是这样的:


另一方面,goto语句只是不提倡,当然不是禁用,那么在什么情况下可以使用goto语句呢?


出错时清除资源;

不加限制地使用goto:破坏了清晰的程序结构,使程序的可读性变差,甚至成为不可维护的"面条代码"。经常带来错误或隐患,比如它可能跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等语句。



2) 使用goto语句在同一函数内进行goto时,goto的起点应是函数内一段小功能的结束处,goto的目的label处应是函数内另外一段小功能的开始处。  


4)应该避免像两个方向跳转。这样最容易导致"面条代码"。

阅读过linux内核代码的同学应该注意到,linux内核代码里面其实有不少地方用了goto语句,但是你会发现,它的使用非常谨慎,基本都遵循上面提到的几个原则。

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王栋春 2019-9-11 12:55:36
学习借鉴一下
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goldfox_79 2019-9-11 13:49:15
事情要一分两说,有时候用goto程序结构看上去会比用循环简单,主要是goto和跳转点不能太远,远了就可读性就差了
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