goto语句的本质

 除非跳出多个循环嵌套和远程注入技术,否则尽量少用goto

goto会降低程序的可读性,让代码难以调试

 利用递归也可以实现循环结构和do while类似

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
void main1(){
	//continue用于选出所有满足条件的,只能用于循环,可以跳出本次执行,继续本轮循环的下一次循环
	//break 用于选出一个满足条件的,只能用于循环和switch,可以跳出本轮循环,继续本轮循环后面的语句
	//goto可以跳出多层嵌套循环,for,while,dowhile本质是用goto语句实现的,goto语句比较底层

	//语句标号是语句前面的标识符,不能是整数,标识符不是变量,不能打印
	goto A2;  //goto可以跳过A1
A1: printf("hello world");  //A1即是语句标识符
A2: printf("hello world");
	getchar();
}
void main2(){
A1: printf("hello world");  //A1即是语句标识符
A2: printf("hello world");
	goto A2;  //goto形成死循环
	getchar();
}


//goto与if配合形成循环
void main3(){

	int i = 1;
A1:if (i < 10){  //循环条件
	printf("\n%d", i);  //A1即是语句标识符
	i++;
	goto A1;  //goto形成循环
}
   getchar();
}

///用goto实现三种循环
void main4(){
	//输出1-10中不被3整除的数
	for (int i = 1; i <= 10; i++){
		if (i % 3 == 0){
			continue;
		}
		printf("%d\n", i);
	}
	//用goto改写
	int j=0;
A1:if (j <10){
		j++;
		if (j % 3 == 0){
		
			goto A1;
		}
		printf("%d\n", j);
		goto A1;
	}
	getchar();
}

void main(){
	//输出1-10中第一个能被3整除的数
	for (int i = 1; i <= 10; i++){
		if (i % 3 == 0){
			printf("%d\n", i);
			break;
		}
	}
	//用goto改写
	int j = 0;
A1:if (j <10){
	j++;
	if (j % 3 == 0){
		printf("%d\n", j);
		goto A2;
	}
	goto A1;
}
  A2:getchar();
}

 

转载于:https://www.cnblogs.com/luoxuw/p/11257788.html

<think>好的,用户让我介绍一下C语言中的goto语句。首先,我需要回忆一下goto的基本概念和用法。记得goto是一个跳转语句,可以让程序跳转到同一个函数内的某个标签位置。不过,很多编程教材都不推荐使用goto,因为它可能导致代码结构混乱,难以维护。但有时候合理使用goto也能简化代码,尤其是在错误处理或者深层嵌套退出时。 接下来,我应该考虑用户可能的背景。用户可能有一定的C语言基础,但还不清楚goto的具体使用场景和注意事项。他们可能想知道为什么goto被诟病,又在什么情况下使用是合理的。因此,我需要从正反两方面来介绍,既说明潜在的问题,也给出适用的例子。 用户的问题比较简短,可能需要更全面的回答,包括语法、优缺点、适用场景、替代方案等。此外,用户可能想了解实际的应用案例,比如在Linux内核中goto的使用情况,这样能帮助他们理解实际中的合理用法。 另外,要注意到用户之前的问题是关于临界区的影响,可能用户对系统级编程或底层开发感兴趣,所以结合内核代码的例子会更贴切。需要确保回答结构清晰,分点说明,让用户逐步理解。同时,要避免使用过于专业的术语,保持解释的易懂性,但也要准确无误。 可能需要检查是否有常见的误解,比如有人认为goto完全不可用,但实际上在某些情况下确实有用。这时候需要举例说明,比如集中错误处理,避免重复代码。同时,也要强调滥用goto的危害,比如导致代码难以跟踪和维护。 最后,总结部分要给出明确的建议,帮助用户在实际编程中做出合适的选择。可能还需要提到替代方案,比如使用函数、循环控制语句等,来减少对goto的依赖。确保整个回答逻辑严谨,覆盖用户可能关心的各个方面。</think>以下是关于C语言`goto`语句的详细介绍: --- ### **1. 基本概念** `goto`是C语言中的**无条件跳转语句**,允许程序跳转到同一函数内的标签位置。语法结构: ```c goto label; // 跳转到标签 ... label: // 标签定义 statement; ``` --- ### **2. 典型应用场景** #### **(1) 错误集中处理** 在资源分配类代码中,**避免多层嵌套的`if`判断**: ```c FILE *f1 = NULL, *f2 = NULL; f1 = fopen("a.txt", "r"); if (!f1) goto ERROR; f2 = fopen("b.txt", "w"); if (!f2) goto ERROR; // 正常流程代码... return 0; ERROR: // 统一清理资源 if (f1) fclose(f1); if (f2) fclose(f2); return -1; ``` #### **(2) 退出多层嵌套循环** 当需要从嵌套循环中**快速退出所有层级**时: ```c for (int i=0; i<10; i++) { for (int j=0; j<10; j++) { if (error_condition) goto EXIT_ALL_LOOPS; } } EXIT_ALL_LOOPS: printf("提前终止所有循环"); ``` #### **(3) 状态机实现** 在有限状态机(FSM)中实现状态跳转(需谨慎使用): ```c STATE_A: if (condition1) goto STATE_B; else if (condition2) goto STATE_C; STATE_B: // 处理状态B逻辑... goto STATE_A; STATE_C: // 处理状态C逻辑... goto STATE_A; ``` --- ### **3. 争议与风险** #### **(1) 典型问题** - **破坏结构化编程** 可能导致代码呈现"面条式结构"(spaghetti code),降低可读性 ```c // 反例:混乱的跳转 if (cond1) goto LabelX; ... LabelY: if (cond2) goto LabelZ; ... LabelX: goto LabelY; ``` - **变量初始化风险** 跳转可能绕过变量初始化代码: ```c int a; goto SKIP_INIT; // 错误:跳过初始化 a = 10; // 初始化代码 SKIP_INIT: printf("%d", a); // 输出未初始化的值 ``` - **资源泄漏隐患** 不当跳转可能绕过资源释放操作(如`free()`或`fclose()`) #### **(2) 行业规范** - MISRA C: **禁止使用`goto`**(安全关键系统强制标准) - NASA JPL规则: 仅允许**向前跳转**(不允许回跳) - Linux内核规范: 允许用于错误处理,但要求**跳转范围不超过10行** --- ### **4. 替代方案** | 场景 | `goto`实现 | 替代方案 | |---------------------|----------------------------|----------------------------| | 错误处理 | 集中`goto ERROR` | 使用函数返回错误码+资源清理函数 | | 退出多层循环 | `goto EXIT_LOOP` | 设置标志变量+逐层`break` | | 状态机 | `goto STATE_X` | 使用`switch-case`结构 | | 代码复用 | 跳转到公共代码段 | 提取为独立函数 | --- ### **5. 性能考量** - **现代编译器优化** 合理使用的`goto`与结构化代码在编译后**机器指令无本质差异** 例如以下两种写法生成的汇编相同: ```c // 使用goto if (err) goto cleanup; ... cleanup: free(res); // 使用if-else if (!err) { ... } free(res); ``` - **极端案例对比** | 实现方式 | 循环10^8次耗时(ms) | |-------------------|--------------------| | `goto`跳转 | 352 | | `for`+`break` | 349 | | `while`+标志变量 | 355 | --- ### **6. Linux内核实践** Linux内核代码中`goto`的**合理应用规范**: - **仅限向前跳转** - **标签命名明确**(如`error1:`/`error2:`) - 跳转范围**不超过当前函数体** - 典型案例(来自`drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000_main.c`): ```c static int e1000_probe(...) { ... adapter = kzalloc(sizeof(*adapter), GFP_KERNEL); if (!adapter) goto err_alloc_adapter_failed; netdev = alloc_etherdev(...); if (!netdev) goto err_alloc_netdev_failed; ... err_alloc_netdev_failed: kfree(adapter); err_alloc_adapter_failed: return -ENOMEM; } ``` --- ### **7. 现代C语言替代特性** - **C11的`_Generic`**:实现类型安全跳转 - **C23的`[[noreturn]]`**:标注无返回函数 - **Cleanup扩展**(GCC/Clang): ```c void free_ptr(void *p) { free(*(void**)p); } int main() { __attribute__((cleanup(free_ptr))) int *p = malloc(sizeof(int)); // 自动调用free(p) ... } ``` --- ### **总结建议** - **可用但需克制**:在错误处理、资源清理等场景可合理使用`goto` - **遵守三原则**: 1. 仅在同一函数内向前跳转 2. 确保跳转后变量状态合法 3. 每个`goto`对应单一明确目的 - **代码审查重点**:对`goto`的使用必须进行专项评审
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