c# - 'real'语句存在的 "GOTO"目的是性能提升吗？

Question

今天我打开了一个 Microsoft 的 .Net regex 实现，它让我震惊，这可能是像 C# 这样的语言中存在 goto 语句的唯一原因(主要强调“开发人员的清晰度”概念，其中 goto 似乎根本没有位置)，并且可能也是微软将它用于 CLR 库实现的唯一原因 - 以提高性能。我还记得在 System.Web.UI.dll 中的 Microsoft ASP.NET 页面/控件呈现中也看到过类似的优化。这会是一个有效的(或记录在案的？)假设吗？您是否见过 Microsoft 在除缩短代码执行时间之外的任何其他情况下使用它？谢谢。

下面是 Microsoft 自己的正则表达式实现的摘录(不打算详细检查，只是扫描它)，他们再次广泛使用 goto 似乎只是为了提高性能:

public override void Go() 
{
    int num4;
    int num5;
    string runtext = base.runtext;
    int runtextstart = base.runtextstart;
    int runtextbeg = base.runtextbeg;
    int runtextend = base.runtextend;
    int runtextpos = base.runtextpos;
    int[] runtrack = base.runtrack;
    int runtrackpos = base.runtrackpos;
    int[] runstack = base.runstack;
    int runstackpos = base.runstackpos;
    runtrack[--runtrackpos] = runtextpos;
    runtrack[--runtrackpos] = 0;
    runstack[--runstackpos] = runtextpos;
    runtrack[--runtrackpos] = 1;
    if ((((runtextpos != base.runtextstart) || 
       (4 > (runtextend - runtextpos))) || 
       ((runtext[runtextpos] != '<') || 
       (runtext[runtextpos + 1] != '%'))) || 
       ((runtext[runtextpos + 2] != '-') || 
       (runtext[runtextpos + 3] != '-')))
    {
        goto Label_02F8;
    }
    runtextpos += 4;
    runstack[--runstackpos] = -1;
    runtrack[--runtrackpos] = 1;
    goto Label_0213;
Label_0161:
    if (num5 > num4)
    {
        runtrack[--runtrackpos] = (num5 - num4) - 1;
        runtrack[--runtrackpos] = runtextpos - 1;
        runtrack[--runtrackpos] = 2;
    }
Label_0194:
    num4 = runstack[runstackpos++];
    this.Capture(2, num4, runtextpos);
    runtrack[--runtrackpos] = num4;
    runtrack[--runtrackpos] = 3;
    if (runtextpos >= runtextend)
    {
        goto Label_02F8;
    }
    runtextpos++;
    if (runtext[runtextpos] != '-')
    {
        goto Label_02F8;
    }
    num4 = runstack[runstackpos++];
    this.Capture(1, num4, runtextpos);
    runtrack[--runtrackpos] = num4;
    runtrack[--runtrackpos] = 3;
Label_0213:
    if (num4 != -1)
    {
        runtrack[--runtrackpos] = num4;
    }
    else
    {
        runtrack[--runtrackpos] = runtextpos;
    }
    if ((num4 = runstack[runstackpos++]) != runtextpos)
    {
        runtrack[--runtrackpos] = runtextpos;
        runtrack[--runtrackpos] = 4;
    }
    else
    {
        runstack[--runstackpos] = num4;
        runtrack[--runtrackpos] = 5;
    }
    if (((3 > (runtextend - runtextpos)) || 
    (runtext[runtextpos] != '-')) || 
    ((runtext[runtextpos + 1] != '%') || 
    (runtext[runtextpos + 2] != '>')))
    {
        goto Label_02F8;
    }
    runtextpos += 3;
    num4 = runstack[runstackpos++];
    this.Capture(0, num4, runtextpos);
    runtrack[--runtrackpos] = num4;
    runtrack[--runtrackpos] = 3;
Label_02EF:
    base.runtextpos = runtextpos;
    return;
Label_02F8:
    base.runtrackpos = runtrackpos;
    base.runstackpos = runstackpos;
    this.EnsureStorage();
    runtrackpos = base.runtrackpos;
    runstackpos = base.runstackpos;
    runtrack = base.runtrack;
    runstack = base.runstack;
    switch (runtrack[runtrackpos++])
    {
        case 1:
            runstackpos++;
            goto Label_02F8;

        case 2:
            runtextpos = runtrack[runtrackpos++];
            num4 = runtrack[runtrackpos++];
            if (num4 > 0)
            {
                runtrack[--runtrackpos] = num4 - 1;
                runtrack[--runtrackpos] = runtextpos - 1;
                runtrack[--runtrackpos] = 2;
            }
            goto Label_0194;

        case 3:
            runstack[--runstackpos] = runtrack[runtrackpos++];
            this.Uncapture();
            goto Label_02F8;

        case 4:
            runtextpos = runtrack[runtrackpos++];
            runstack[--runstackpos] = runtextpos;
            runtrack[--runtrackpos] = 5;
            if ((runtrackpos > 40) && (runstackpos > 30))
            {
                runstack[--runstackpos] = runtextpos;
                runtrack[--runtrackpos] = 1;
                runstack[--runstackpos] = runtextpos;
                runtrack[--runtrackpos] = 1;
                num4 = (num5 = runtextend - runtextpos) + 1;
                do
                {
                    if (--num4 <= 0)
                    {
                        goto Label_0161;
                    }
                    runtextpos++;
                }
                while (runtext[runtextpos] != '-');
                runtextpos--;
                goto Label_0161;
            }
            runtrack[--runtrackpos] = 6;
            goto Label_02F8;

        case 5:
            runstack[runstackpos] = runtrack[runtrackpos++];
            goto Label_02F8;
    }
    runtextpos = runtrack[runtrackpos++];
    goto Label_02EF;
}

Answer 1

我看到的一个用例是自动生成的代码。高级控制流构造对我们人类来说很容易，但作为代码生成算法的输出不一定方便。

你的代码反编译了吗？在那种情况下，它可能只是以反编译器不使用 goto 就无法处理的方式编写的。在 IL 级别，所有控制流结构都被转换为 goto，并且反编译器试图猜测它们是什么。在复杂的情况下，它可能找不到使用高级构造来表示它的好方法，因此求助于 goto。

另一个用例是状态机。您有多个状态，在每个状态之后，它可以使用 goto 语句转换到一个新状态。解析器是状态机的常见应用。