c - Do..while 内部开关

Question

我发现了一些具有这种结构的 C 代码:

switch (n) {
  do {
     case 1:
       // do some things
       if (some condition)
          goto go_on;
     case 2:
       // do some things
       if (some condition)
          goto go_on;
     case 3:
       // do some things
       if (some condition)
          goto go_on;
  } while (1);
  do {
     case 4:
       // do some things
       if (some condition)
          goto go_on;
     case 5:
       // do some things
       if (some condition)
          goto go_on;
  } while (1);
}

go_on:

我用 C 编程多年(很多年前)，我认为这会是一个语法错误。我认为这与优化循环有关，但我想知道是否有人可以解释它的作用。当达到 while(1) 时会发生什么，它是否有效地返回到开关？特别是为什么里面有两个 do..while？

顺便说一句，我不想开始讨论 goto 的使用或者这是否是糟糕的设计。这不是我写的，我认为作者是这样做的，因为它使循环运行得尽可能快。

Answer 1

让我为您重写这段代码，也许这会使它更明显。以下代码或多或少等同于您发布的代码:

if (n == 1) goto ONE;
if (n == 2) goto TWO;
if (n == 3) goto THREE;
if (n == 4) goto FOUR;
if (n == 5) goto FIVE;
goto SKIP_ALL;

while (true) {
ONE:
    // do some things
    if (some condition) goto go_on;
TWO:
    // do some things
    if (some condition) goto go_on;
THREE:
    // do some things
    if (some condition) goto go_on;
}

while (true) {
FOUR:
    // do some things
    if (some condition) goto go_on;
FIVE:
    // do some things
    if (some condition) goto go_on;
}

SKIP_ALL:
go_on:

循环在开关内，它们不会导致开关更频繁地发生。开关基本上决定了程序流跳转到哪个循环以及它从该循环中的哪条指令开始。一旦它跳到那里，循环就会正常继续。另请注意，switch 通常比所有那些 if 语句都快。

不，一般来说，goto 并不是一个糟糕的设计。 switch 只是一个 goto，而 switch 并不是糟糕的设计。实际上，在 CPU 或 VM 中执行的函数/方法中几乎每个代码分支都是一个简单的 goto(有时是有条件的，有时不是)。只是 goto 是最原始的、低级的分支方式，很少告诉读者意图。每当有更高级别的，使您的意图更明显的级别时，最好改用该级别。如果您可以在不使用 goto 的情况下轻松编写相同类型的代码，那么使用 goto 只是糟糕的设计，而且它也不会更糟。在某些(尽管非常罕见)情况下，goto 几乎是不可避免的，或者任何避免它的尝试都会导致丑陋、不可读、非常复杂的代码或非常差的性能。

“goto 被认为是有害的”文章来自某个时代，当时有些人对所有事情都使用 goto:对于 if/else 代码分支、for 循环、for 开关、跳出循环/开关、避免递归等. 如果你像那样过度使用 goto 并且如果你做一些事情，比如跳转到一个标签，然后立即跳转到另一个标签，人们就会失去概览。像这样的代码不可读，而且极难调试。这是编写汇编代码的方式，但不应该是我们编写 C 代码的方式。