关于goto语句

关于goto语句

　　在60年代末和70年代，关于goto语句的争论是比较激烈的。

　　主张从高级语言中去掉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语句；他们的主要理由是：goto语句使程序的静态结构和程序的动态执行之间有很大的差别，这样使程序难以阅读，难以查错。对一个程序来说，人们最关心的是他运行的正确与否，去掉goto语句后，可以直接从程序结构上反映程序的运行过程。这样，不仅使程序的结构清晰、便于阅读，便于查错，而且也有利于程序正确性的证明。

　　持不同意见者认为,goto语句使用起来比较灵活，而且有些情形能够提高程序的效率。如果一味强调删除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。

　　1974年， D.E.Knuth （算法界的超级大牛，The art of computer programming 的作者）对于goto语句的争论作了全面的公正的评述，他的基本观点是：不加限制地使用goto语句，特别是使用往回跳的goto语句，会使程序的结构难于理解，这种情形应该尽量避免使用goto语句；另外，为了提高程序的效率，同时又不破坏程序的良好结构，有控制地使用一些goto语句是有必要的。用他的话来说：“有些情形，我主张废除转向语句，有些情形我主张引进转向语句。”（见D.E.Knuth的大作：《带有转向语句的结构化程序设计》）。

　　进一步讲，goto语句能不能消除呢？或者说goto语句这一语言成分能不能从程序设计语言中取消呢？回答是肯定的。1966年，G.Jacopini和C.Bohm从理论上证明了：任何程序都可以用序列结构、条件结构和循环结构表示出来。具体消除goto语句的方法有：增加辅助变量或者改变程序执行顺序。这方面的具体内容你可以参考程序设计理论方面的资料。

需要指出的是，虽然关于结构化程序设计的讨论是从废除goto语句开始的，但是绝不能认为结构程序设计就是避免goto语句的程序设计方法。事实上，结构程序设计讨论的是一种新的程序设计的方法和风格，他所关注的焦点是得到的程序的结构的好坏，而有无goto语句并不是一个程序结构好坏的标志。也就是说，限制和避免goto语句是得到结构化程序的一个手段，而不是我们的目的。

再稍微谈一下结构化程序设计。好的结构的程序一般由7种结构组成：
　　一种序列结构；
　　二种选择结构：
　　　　1.if-then;
　　　　2.if-then-else;
　　　　3.分支选择： pascal中是“case .. of ..., ”；C,C++,java中是“switch (..) case...:...”；
　　三种循环结构：
　　　　1.while循环: 先判断条件P，如果为真则不断地执行循环体A；
　　　　2.repeat循环：先执行循环体A，然后判断条件P，如果P成立则重新回到入口处执行循环体A； 在pascal中就是“repeat..until..”；在C,C++,java中是“do 　　　　　　　　　　{...} while(..);”；
　　　　3.N+1/2循环： 从入口开始先执行A,然后判断P，如果P成立则执行B，然后回到入口执行A；如果P不成立则到达出口；这种循环在一般的程序设计语言中就是for循环

　　这七种结构都有一个特点：每一种结构都严格遵守“一个入口，一个出口”的原则。这一原则是结构化程序设计中的一个非常重要的原则。也正是由于遵循了这个原则，一个复杂的程序才可以被分解成若干个结构以及若干层子结构，从而使程序的结构层次分明、清晰易懂。

使用这7种结构编写的程序可以采用“自顶向下，逐步细化”的程序设计方法来设计程序。该方法按照先全局后局部、先整体后细节、先抽象后具体的过程组织人们的思维活动，使得编写的程序结构清晰、容易阅读和修改。同时还可以结构逐步求精的过程进行程序的正确性验证，即采取边设计边验证的方法，以简化程序正确性的验证。