关于goto语句

本文讨论了C语言中的goto语句,虽然它在早期的BASIC和FORTRAN中常见,但在C语言中应当谨慎或避免使用。通过示例,解释了如何用更清晰的控制结构如ifelse、while和break/continue替代goto,以提高代码的可读性和维护性。

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goto语句

避免使用goto

小结:


goto语句

早期版本的BASIC和FORTRAN所依赖的goto语句,在c中仍然可用。但是c和其他两种语言不同,没有goto语句c程序也能运行良好。Kernighan和Ritchie提到goto语句”易被滥用“,并建议”谨慎使用,或者根本不用“。首先,介绍一下如何使用goto语句;然后讲解为什么通常不需要它。

  goto语句有两部分:goto和标签名。标签名的命名遵循变量命名规则,如下所示:

  goto part2;

  要让上面这条语句正常工作,函数还必须包含另一条标为part2的语句,该语句以标签名后紧跟一个冒号开始:

  part2:printf(”refined  analysis:\n”);

避免使用goto

  原则上,根本不必在c程序中使用goto语句。但是,如果你曾经学过FORTRAN或BASIC(goto对这两种语言而言都必不可少),可能还会依赖用goto来编程。为了帮你克服这个习惯,我们先概述一些使用goto的常见情况,然后再介绍c的解决方案。

  • 处理包含多条语句的 if 语句:
    	if(size > 12)
    	  goto a;
    	goto b;
    	a:cost = cost * 1.05;
    	flag = 2;
    	b: bill = cost * flag;

    对于以前的BASIC和FORTRAN,只有直接跟在 if 条件后面的一条语句才属于 if 。不能使用块或复合语句。我们把以上模式转化成等价的c代码,标准c用复合语句或块来处理这种情况:

    	if(size > 12)
    	{
    		cost = cost * 1.05;
    		flag = 2;	
    	}
    	bill = cost * flag;

  • 二选一
    	if(ibex > 14)
    		goto a;
    	sheds = 2;
    	goto b;
    	a:sheds = 2;
    	b:help = 2 * sheds;

      c通过 if else 表达二选一更清楚:

    if(ibex > 14){
    		sheds = 3;
    	}else{
    		sheds = 2;
    	}
    	help = 2 * sheds;

      实际上,新版的BASIC和FORTRAN已经把 else 纳入新的语法中。

  • 创建不确定循环
    	readin: scanf("%d",&score);
    	if(score < 0)
    		goto stage2;
    	lots of  statements
    	goto readin;
    	stage2: more stuff;

      c用while循环代替:

    	scandf("%d",&score);
    	while(score >= 0)
    	{
    		lots of statements
    		scanf("%d",&score);
    	}
    	more stuff;

  • 跳转至循环末尾,并开始下一轮跌送。c使用continue语句代替。
  • 跳出循环。c使用break语句。实际上,break和continue是goto语句的特殊形式。使用break和countin的好处是:其名称已经表明它们的用法,而且这些语句不使用标签,所以不用担心把标签放错位置导致危险。
  • 胡乱跳转至程序的不同部分。简而言之,不要这样做!

  但是,c程序员可以接受一种goto的用法——从一组嵌套循环中跳出(一条break语句只能跳出当前循环):

	while(funct > 0)
	{
		for(i = 1; i <= 100; i++)
		{
			for(j = 1; j <= 50; j++)
			{
				其他语句
				if(问题)
				goto help;
				其他语句 
			}
			其他语句 
		}
		其他语句 
	}	
	其他语句
	help: 语句 

  从其他例子中也能看出,程序中使用其他形式比使用goto的条理更清晰。当多种情况混在一起时,这种差异更加明显。哪些goto语句可以帮助 if 语句?哪些可以模仿 if else ?哪些控制循环?哪些是因为程序无路可走才不得已放在那里?过度的使用goto语句,会让程序错综复杂。如果不熟悉goto语句,就不要使用它。如果已经习惯使用goto语句,试着改掉这个毛病。讽刺地是,虽然c根本不需要goto,但是它的goto比其他语言的goto好用,因为c允许在标签中使用描述性的单词而不是数字。

小结:

  goto语句使程序控制跳转至相应标签语句。冒号用于分隔标签和标签语句。标签名遵循变量命名规则。标签语句可以出现在goto语句的前面或者后面。

形式:

goto label ;

        .

        .

label : statement

示例:

top : ch = getchar();

        .

        .

if (ch != 'y')

goto top;

<think>好的,我现在需要回答用户关于goto语句在编程中的使用场景、用法以及替代方案的问题。首先,我得回忆一下goto语句的基本知识。goto语句在C语言中用于无条件跳转到程序中的标签位置。它的语法简单,就是使用goto后跟标签名,然后在代码某处定义标签。 接下来,用户想知道使用场景。虽然goto在现代编程中不推荐使用,但在某些情况下还是有它的用武之地。比如,错误处理。在C语言中,当函数中有多个资源需要分配时,如果某个步骤出错,可能需要跳转到统一的清理代码段,这时候goto可以简化代码,避免重复的清理逻辑。例如,Linux内核代码中就经常用goto来处理错误情况,这样可以保持代码的整洁。 另一个场景可能是多层嵌套循环的跳出。如果在一个多层循环内部需要直接跳出所有循环,使用goto可能比设置多个标志变量更直接。不过,这种情况也可以通过其他结构化的方式处理,比如将循环封装成函数并使用return。 然后要考虑替代方案。用户可能想知道如何避免使用goto,因为滥用会导致代码难以维护。替代方法包括使用结构化控制流语句,如break、continue、return,或者将代码分解成更小的函数。异常处理机制也是替代方案之一,但C语言本身不支持异常,所以可能需要使用setjmp/longjmp,但这些同样需要谨慎使用。 还要注意引用用户提供的参考内容。用户提到引用[1]中讨论了goto的基本语法和争议,所以回答中需要自然地加入引用,比如在讨论错误处理时引用该资料。 最后,生成相关问题时要围绕goto的优缺点、替代方案、历史背景和具体案例。确保问题能够帮助用户进一步理解相关主题,并引导他们探索更多内容。 需要检查回答是否符合格式要求:行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,虽然这个问题可能不涉及数学公式,但如果有的话要注意。同时使用中文回答,结构清晰,分点说明,并添加引用标识。确认引用的正确性,比如引用[1]是关于goto的基本语法和争议,所以在提到这些部分时添加引用。 总结回答结构:先介绍goto的基本用法,然后讨论使用场景,接着是替代方案,最后优缺点总结。每个部分都要简明扼要,并引用相关部分。然后生成相关问题,确保问题有针对性,能引导深入学习。</think>### goto 语句的用法与作用 #### 一、基本语法与功能 在 C 语言中,`goto` 语句允许程序执行流无条件跳转到同一函数内的标签位置。语法如下: ```c goto label; ... label: // 代码块 ``` #### 二、使用场景 1. **错误处理与资源清理** 在需要分配多个资源(如内存、文件句柄)的场景中,若某一步骤失败,可通过 `goto` 跳转到统一的清理代码段,避免重复编写释放逻辑。例如: ```c int* ptr1 = malloc(sizeof(int)); if (!ptr1) goto cleanup; FILE* file = fopen("data.txt", "r"); if (!file) goto cleanup; // ...其他操作 cleanup: free(ptr1); if (file) fclose(file); ``` 类似用法在 Linux 内核代码中广泛存在[^1]。 2. **跳出多层嵌套循环** 当需要从多层循环中直接退出时,`goto` 比设置多个标志变量更简洁: ```c for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { if (condition) goto end_loop; } } end_loop: // 后续代码 ``` #### 三、替代方案 1. **结构化控制流** - 使用 `break`、`continue` 或 `return` 替代循环内的跳转。 - 将嵌套逻辑拆分为独立函数,通过返回值控制流程。 2. **异常处理机制** 在支持异常的语言(如 C++、Python)中,可用 `try-catch` 替代错误处理的 `goto`。C 语言中可通过 `setjmp/longjmp` 模拟异常,但需谨慎使用。 3. **状态标志与逻辑重构** 通过布尔标志或状态变量管理流程,例如: ```c int error = 0; if (step1_failed) error = 1; if (!error && step2_failed) error = 2; if (error) { /* 清理 */ } ``` #### 四、优缺点总结 - **优点**:简化复杂错误处理、减少代码重复。 - **缺点**:滥用会导致“面条代码”(spaghetti code),降低可读性和可维护性[^1]。 ---
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