goto关键字你不知道的"那些事"(C语言提升)

1、日常聊一聊(看文章与听音乐更配)

    今天在前面放了一段伍佰的歌曲《last Dance》,这首老歌最近突然火了是因为一部爱情穿越电视剧《想见你》，剧情还不错大家感兴趣可以看一看，大伙不要天天搞研究，敲代码，多一点不一样的生活会有不一样的精彩，效率也会大大提高。

    好了，之前一直都没有透露自己的联系方式，最近一些小伙伴私信给我说，有问题在公众号私信我比较麻烦而且有时候也没注意订阅号，希望我能够提供个人微信。确实最近发现私信的给我的图片有时候打不开，为了更好的交流这里公布一下个人的微信号，大家可以添加一下，研究、学习、生活上都可以跟我交流，我也可以准备酒，等待着你的故事:

    好了，要进入今天的主题了，今天我们要讨论的是C语言中相对比较冷门的知识关键字goto！

2、goto关键字基础知识

    关键字goto从字面的意思就是"去哪里"的意思，专业一点的话表示无条件跳转的意思(有学过汇编的小伙伴应该会觉得非常像jump指令)，在C语言中的使用格式是:goto label，表示跳转到label的位置，并且我们的label一般都写在语句的开头，写成label:的形式。(下面一个小例子来简单介绍用法)

1. int main(int argc, char *argv[]) {

2. //无条件跳转到标签处

3. goto thelastBug;

4. printf("未知bug\n");

5. //标签定义

6. thelastBug:

7. printf("最后一个bug\n");

8. return 0;

9. }

注意点:

    1)goto label；后面的分号一定得打。(个人经常忘记，这里提醒一下各位)

    2)goto只能在函数内部无条件跳转，不能从一个函数跳转到另外一个函数。

    3)label:的标识在使用goto语句的前后均可，不遵循先定义后使用。

    4)label的作用域在函数内部，不同函数之间可以定义相同的label。

    （上面的几点注意项大家有时间可以在电脑上实验下）

3、备受争议的C语言关键字-goto

    对于goto的使用程序语言界算是争议不断，并且大部分大学C语言老师在讲到到goto这关键字的时候一般都会叫大家慎用goto关键字，甚至有部分老师一棍子拍死“禁止使用goto关键字”。个人觉得一棍子打死终究不合适，慎用比较说得过去点。如果说禁止使用那为什么还要在C语言标准中定义呢？干脆直接剔除算了。有句话说得好，"存在即合理"。

    我们在高中学习算法的时候应该画过基本的结构图，三大基本的程序结构分别是:顺序结构、分支结构和重复结构，这个三种结构就能够创造出所有的逻辑结构，那么我们C语言就是顺序执行的表示顺序结构；if、switch等表示分支结构；while、for等结构表示的是重复结构。可以说我们不用goto语句也能编写出我们想要实现的程序。

    那么我们换一种思考方式，我们的重复结构就比如说三个循环语句for、while、do...while，在我的实践编程经验来看他们都可拆成:一个分支语句+goto语句，下面我举一个if+goto实现for语句的例子供大家参考:

1. /**********************************

2. * Fucion: main

3. * Descri: if+goto 模拟for语句

4. **********************************/

5. int main(int argc, char *argv[]) {

6. //循环变量定义

7. int i = 0;

8. i = 0;

9. Loop:if(i > 5){goto LoopEnd;}i++;

10. //for(i= 0;i<5;i++)

11. //{

12. printf("%d\n",i);

13. goto Loop;

14. //}

15. LoopEnd:

16. printf("最后一个bug\n");

17. return 0;

18. }

    其他的重复语句也可以由分支+goto模拟，这里就不再书写代码了，只是说用模拟循环的方式似乎书写上不是很美观。所以我觉得并不是goto不好用，而是怕大家滥用，导致对程序的把控力的下降。

    那么我们再深入一点看待goto语句，我上面说了该关键字非常的灵活，其实goto本身的功能是非常简单的，就是一个跳转到所定义的标签label位置，灵活的地方在于label可以在一个函数内部每一句的开头都可以定义。所以我们要控制goto为我们所用主要就是控制label的使用问题，后面我们会有例子教大家怎么控制label，所以goto语句还是一个非常有潜力的关键字，对于设计巧妙高效的算法会非常有用!所以个人觉得只要对goto语句的使用加以管束为我们开发服务，这未尝不是一件好事。

4、大佬都是这么用goto的！

1)瞄一瞄linux中的goto 

    我们读过linux相关代码的小伙伴会发现goto语句的使用无处不在，首先我截取了uboot1.1.6中的一部分代码来欣赏一下(毕竟uboot也是大佬写的):

    第一张是一个函数的前半部分，第二张为该函数末尾，中间代码还有非常多这样的语句。程序大体的意思是:打开一个文件，然后对该文件一系列操作，一旦操作不成功就会goto到error标签，然后关掉该文件，否则如果都执行成功了就会return 1.表示成功。

    没错，这是goto常用的一种用法就是处理多种异常情况，这样带来的好处是高效，为什么这么说呢?有些小伙伴就就会问题了，我直接在每个错误处理用return返回一个变量，然后再函数外面通过判断这个标志进行故障处理不就好了吗?

    个人觉得如果你有这样的想法是好的，不过在我们进行驱动编程的过程中还是要有一定的规范，如上面的代码我们在函数前面申请了mem_fb,既然没有使用成功我们就应该在该函数中直接释放它，这样能够对函数有更好的封装和隐秘性。那有些小伙伴又会说，分支语句每个分支里面进行处理就好了呀，这种处理方式会使得每个分支语句里面都有相同的释放处理语句，加大了程序。

2)使用goto跳出多层循环 

    我们都知道break仅仅只能跳出当前循环，如果遇到多层循环需要跳出的问题，就需要每个循环都需要break一下，并且还需要内层循环传递相关信号让外层循环break掉，从而退出多层循环，这样做实在有点麻烦，而且代码结构也不好看，那么有些小伙伴就会问那我直接return掉就好了，我们来看一下下面的代码你就会有自己的决定了：

1. /**********************************

2. * Fucion: main

3. * Descri: goto跳出多层循环

4. **********************************/

5. int main(int argc, char *argv[]) {

6. int i = 0,j = 0,k = 0;

7. for(i = 0 ;i < 10;i++)

8. {

9. for(j = 0 ;j < 10;j++)

10. {

11. for(k = 0 ;k < 10;k++)

12. {

13. //if(条件不满足)

14. //goto ERROR;

15. }

16. //if(条件不满足)

17. //goto ERROR;

18. }

19. //if(条件不满足)

20. //goto ERROR;

21. }

22. return 1;

23. ERROR:

24. //相关资源释放

25. printf("最后一个bug\n");

26. return 0;

27. }

28. /**********************************

29. * Fucion: main

30. * Descri: return跳出多层循环

31. **********************************/

32. int main(int argc, char *argv[]) {

33. int i = 0,j = 0,k = 0;

34. for(i = 0 ;i < 10;i++)

35. {

36. for(j = 0 ;j < 10;j++)

37. {

38. for(k = 0 ;k < 10;k++)

39. {

40. //if(条件不满足)

41. //相关资源释放

42. //return 0;

43. }

44. //if(条件不满足)

45. //相关资源释放

46. //return 0;

47. }

48. //if(条件不满足)

49. //相关资源释放

50. //return 0;

51. }

52. printf("最后一个bug\n");

53. return 1;

54. }

3)作者对goto关键字小节 

    这里仅仅代码个人的使用观点:

    1)上面两个例子中我们使用goto是可以借鉴的，对程序的效率和美观有一定的效果；

    2)对于一般的程序goto语句的功能尽量简单，便于分析和代码的整洁，如果不能带来较大的优势还是尽量少用；

    3)个人平时研究控制理论，对于任何事物觉得要么是发散、要么是收敛比较好分析处理问题，对于震荡问题相对比较麻烦，所以对于如下图2种goto的使用情景我是推荐的，前面说了只要我们控制好goto的灵活度就能够为我们服务，那么我们只需要规定在一个函数中其只是单向跳转，我们对程序的把控能力就大大提高了。

5、总结

    好了，今天的内容就到这里吧，看完这个文章希望大家能够有点收获吧，也希望大家能帮忙传播传播，"再看"多点几个，大家的认可都是我坚持写作的动力源泉，写作这条路上还是需要大家多多陪伴。

    感谢关注公众号:"最后一个bug"，我们下期见！

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