C 语言中的 goto 关键字详解

最新推荐文章于 2025-02-23 21:07:00 发布

嘻嘻爱编码

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文章标签： c语言开发语言 c++ java 算法

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# C 语言中的 goto 关键字详解

## 什么是 goto 语句？

goto 语句是 C 语言中的一种跳转语句，它可以使程序在没有任何条件的情况下跳转到指定的位置，所以 goto 语句又被称为是无条件跳转语句。它的语法如下：

```c
goto label;
// 其它代码
label: statement;

其中，label 可以是任何除 C 关键字以外的纯文本，它可以设置在 C 程序中 goto 语句的前面或者后面。然而，goto 语句只能在一个函数内部跳转，它并不允许跳转出一个函数外部。

为什么要使用 goto 语句？

goto 语句在 C 语言中是一个比较有争议的语句，因为它使得程序的控制流难以跟踪，使程序难以理解和难以修改。任何使用 goto 语句的程序可以改写成不需要使用 goto 语句的写法。所以，在任何编程语言中，都不建议使用 goto 语句。

那么，为什么还要使用 goto 语句呢？有时候，使用 goto 语句可以使程序更简洁，更清晰，更高效。例如，当我们需要从多层嵌套的循环中跳出时，使用 goto 语句可以避免使用额外的变量或者标志位。又或者，当我们需要处理一些异常情况时，使用 goto 语句可以方便地跳转到错误处理的代码段。总之，使用 goto 语句的原则是：合理使用，不滥用。

如何使用 goto 语句？

下面我们来看一些使用 goto 语句的例子，以及它们的优缺点。

使用 goto 语句实现循环

我们可以通过 goto 语句来实现一个类似 while 语句的循环功能：

int day = 1;
loop: if (day <= 31) {
    printf("%d\n", day);
    day++;
    goto loop;
}

上面的程序就是利用了 goto 和 if 语句来实现了循环功能，它与 while 实现的循环功能一样，其中 loop 为我们定义的一个 label（标签）。

这种用法的优点是：简单，直观，易于理解。

这种用法的缺点是：不符合结构化编程的原则，容易造成程序的混乱，不利于维护和扩展。

使用 goto 语句跳出多层循环

我们来看一个关于 goto 语句合理使用的例子，在看这个例子之前我们先来看看一个在双循环中根据条件跳出的普通实现：

int found = 0;
for (int i = 0; i < n && !found; i++) {
    for (j = 0; j < m && !found; j++) {
        if (a[i] == b[j]) {
            found = 1;
        }
    }
}
if (found) {
    // do something
}

由于 break 语句只能跳出当前循环，不能跳出多层嵌套循环之外，所以我们只能用 found 变量来做为循环嵌套中的结束条件。

现在我们可以使用 goto 来完成这个功能：

for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < m; j++) {
        if (a[i] == b[j]) {
            goto found;
        }
    }
}
found:
// do something

可以看到使用了 goto 语句的程序明显比使用双循环通过条件跳出的简洁了。

这种用法的优点是：减少了不必要的变量，提高了程序的可读性和效率。

这种用法的缺点是：如果使用不当，可能会造成程序的逻辑混乱，不易于调试和修改。

使用 goto 语句处理异常情况

我们再来看一个使用 goto 语句处理异常情况的例子，假设我们要写一个函数，用于打开一个文件，读取其中的内容，然后关闭文件。如果在这个过程中发生了任何错误，我们需要及时释放已经分配的资源，避免内存泄漏或者文件占用。我们可以使用 goto 语句来实现这个功能：

FILE *fp = NULL;
char *buffer = NULL;
int size = 0;

fp = fopen("test.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    goto error;
}

fseek(fp, 0, SEEK_END);
size = ftell(fp);
fseek(fp, 0, SEEK_SET);

buffer = malloc(size + 1);
if (buffer == NULL) {
    goto error;
}

if (fread(buffer, 1, size, fp) != size) {
    goto error;
}

buffer[size] = '\0';
// do something with buffer

error:
if (fp != NULL) {
    fclose(fp);
}
if (buffer != NULL) {
    free(buffer);
}

上面的程序使用了 error 标签来统一处理所有可能发生的错误情况，无论是文件打开失败，还是内存分配失败，还是文件读取失败，都可以跳转到 error 标签处，释放已经分配的资源，避免资源泄漏。

这种用法的优点是：方便，统一，安全，避免了重复的代码。

这种用法的缺点是：如果错误处理的代码比较复杂，可能会导致程序的结构不清晰，不易于维护。