关于goto语句的使用浅谈

本文中引述了很多网友的观点,在此非常感谢热心网友.

一.历史背景

goto语句问题的提出直接导致了计算学科程序设计语言的产生.

goto语句的发展历程

问题起源：

60年代中期以后，计算机硬件技术日益进步，计算的存贮容量、运算速度和可靠性明显提高，生产硬件的成本不断降低。计算机价格的下跌为它的广泛应用创造了极好的条件。在这种形势下，迫切要求计算机软件也能与之相适应。因而，一些开发大型软件系统的要求提了出来。然而软件技术的进步一直未能满足形势发展的需要，在大型软件的开发过程中出现了复杂程度高、研制周期长、正确性难以保证的三大难题。遇到的问题找不到解决办法，致使问题堆积起来，形成了人们难以控制的局面，出现了所谓的“软件危机”。为了克服这一危机，一方面需要对程序设计方法、程序的正确性和软件的可靠性等问题进行系列的研究；另一方面，也需要对软件的编制、测试、维护和管理的方法进行研究，从而产生了程序设计方法学。

goto语句是有害的观点：

1968年，E•W•代克斯特拉首先提出“goto语句是有害的”论点，向传统程序设计方法提出了挑战，从而引起了人们对程序设计方法讨论的普遍重视。

goto语句的争论：

在60年代末和70年代初，关于goto语句的用法的争论比较激烈。主张从高级程序语言中去掉goto语句的人认为，goto语句是对程序结构影响最大的一种有害的语句，他们的主要理由是：goto语句使程序的静态结构和动态结构不一致，从而使程序难以理解，难以查错。去掉goto语句后，可直接从程序结构上反映程序运行的过程。这样，不仅使程序结构清晰，便于理解，便于查错，而且也有利于程序的正确性证明。

持反对意见的人认为，goto语句使用起来比较灵活，而且有些情形能提高程序的效率。若完全删去goto语句，有些情形反而会使程序过于复杂，增加一些不必要的计算量。

关于goto语句的解决方法：

1974年，D•E•克努斯对于goto语句争论作了全面公正的评述，其基本观点是：不加限制地使用goto语句，特别是使用往回跳的goto语句，会使程序结构难于理解，在这种情形，应尽量避免使用goto语句。但在另外一些情况下，为了提高程序的效率，同时又不致于破坏程序的良好结构，有控制地使用一些goto语句也是必要的。用他的话来说就是：“在有些情形，我主张删掉goto语句；在另外一些情形，则主张引进goto语句。”从此，使这场长达10年之久的争论得以平息。

后来，G•加科皮尼和C•波姆从理论上证明了：任何程序都可以用顺序、分支和重复结构表示出来。这个结论表明，从高级程序语言中去掉goto语句并不影响高级程序语言的编程能力，而且编写的程序的结构更加清晰。

goto语句的结果：

在C/C++等高级编程语言中保留了goto语句，但被建议不用或少用。

在一些更新的高级编程语言，如Java不提供goto语句，它虽然指定goto 作为关键字，但不支持它的使用，使程序简洁易读；尽管如此后来的c#还是支持goto语句的，goto语句一个好处就是可以保证程序存在唯一的出口，避免了过于庞大的if嵌套。

二.可以考虑使用goto的情形

1.从多重循环中直接跳出

很多人建议废除C++/C的goto语句，以绝后患。但实事求是地说，错误是程序员自己造成的，不是goto的过错。goto 语句至少有一处可显神通，它能从多重循环体中一下子跳到外面，用不着写很多次的break语句。例如：

for(......)

{

for(....)

{

for(.....)

{

// 如何冲出重重包围？

}

}

}

break;只能跳出单层的循环，return将整个函数都返回了，没法再继续了，显然也不行，所以我们想到了goto。如果是在陷入了很深层次的循环里想要跳出最外层的循环，用 goto 直接跳出却比用 break 一个循环一个循环地跳出要好得多。有人甚至形象比喻说：“就像楼房着火了，来不及从楼梯一级一级往下走，可从窗口跳出火坑。”其实，你可以将 break 和 continue 理解成弱化了的 goto 语句。

2. 出错时清除资源

如果一个函数有多个出口，则在每个出口处，会产生巨大的退出代码，如下例一，每个函数只能有一个出口，所有的资源释放必须放在出口统一解决，那全部使用大括号，十几个，几十个if判断条件下来，你数数你的大括号有多深？这种代码可读性不好，一旦写错了，难于寻找错误。所有这些问题，一个goto就解决了。

当程序要分配和清除资源时（像内存、或处理字形、窗口、打印机），这种情形下用goto通常是为了复制代码或清除资源。若遇到这种情况，程序员就要掂量是 goto 的缺点令人讨厌呢？还是复制代码那令人头痛的维护更讨厌呢？最后还是认为 goto 的缺点更可忍受。

例子一：不用goto，想想需要申请的指针是10个的话，程序怎么写？void Func(void)

{

char* p1=null;

char* p2=null;

char* p3=null;

p1=(char*)malloc(10);

if(!p1) return;

p2=(char*)malloc(10);

if(!p2)

{

free(p1);

p1=null;

return;

}

p3=(char*)malloc(10);

if(!p3)

{

free(p1);

p1=null;

free(p2);

p2=null;

}

……

……

…… //指针使用过程

if(p1)

{

free(p1);

p1=null;

}

if(p2)

{

free(p2);

p2=null;

}

if(p3)

{

free(p3);

p3=null;

}

}

例子二：用goto

void Func(void)

{

char* p1=null;

char* p2=null;

char* p3=null;

p1=(char*)malloc(10);

if(!p1) goto Func_End_Process; p2=(char*)malloc(10);

if(!p2) goto Func_End_Process; p3=(char*)malloc(10);

if(!p3) goto Func_End_Process;

……

……

…… //指针使用过程

Func_End_Process:

if(p1)

{