有时候，goto是唯一选择

一、goto情节
goto或许相当于白垩纪时期的恐龙，曾经横行于整个地球，但是它的命运和和恐龙一样，最后逐渐绝迹。Dijstra老师第一个对goto拍案而起，痛陈该指令的危害，正如我们现在看有些代码的感受：写代码的人爽了，维护的人哭了。曾经抓住BASIC语言的尾巴，见到过早期的BASIC语言写的程序，那个感觉和过山车类似，突然间就跑到几丈开外。
后来大家就习惯了对goto的歧视，虽然内核中经常可以见到这些语句，但是据说是为了提高效率，同样是有情可原，因为毕竟不是太懂，人家写代码的人甩我几条街应该是没有问题的，所以这里也不置可否。但是这里说的不是效率问题，而是真心必须用goto，虽然看起来非常诡异，但是这个东西的确是工程中存在的一个例子，而不是我捏造的例子。
二、pthread_cleanup_push
这个是posix线程库中的一个标准接口，就是为了向线程注册自己的一个遗愿，如果说自己在接下来的执行中，执行到对应的pthread_cleanup_pop之前不幸被pthread_cancel取消，请系统帮我执行一下注册的回调函数，否则系统可能会出现不一致。毕竟一个线程挂掉之后，其它的线程可能还要继续顽强的跑下去。
这里最为典型的例子就是互斥锁，当一个线程可能会获得一个锁，然后开始执行，但是这个执行时间比较长，并且在执行过程中被pthread_cancel杀死，那么这个锁算是报废了，更为严重的是这里将会成为一个线程黑洞，所有的线程执行到这里的时候都将会挂起，并且永远不会被唤醒。所以对于一些关键的操作，线程都会注册对这个锁的解锁回调函数。
进一步说，对于一个接口可能是比较关键，不容有任何闪失，所以它压根不受这个锁的限制，所以它可以跳过这个互斥锁的获取动作。大家可能会觉得奇怪，怎么会有这种事情，毕竟说这个接口可能会被用来复位系统，如果说万一哪里出现锁异常，那么复位操作就会失败，这对于交互式系统没有关系，大家大不了按电源就好了，但是对嵌入式系统来说，它就悲剧了(如果看门狗还正常工作的话)，它将成为成为一个僵尸系统，也就是虽然在跑，但是功能紊乱，并且不能复位。
综上所述，这里的模型代码就是酱紫的：
[tsecer@Harry gotoOnly]$ cat gotoOnly.c
#include <pthread.h>
int doSomething(int lockfree)
{
    static pthread_mutex_t locker = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    /*Here we will get the lock*/
    if(!lockfree)
    {
        pthread_cleanup_push((void(*)(void*))pthread_mutex_unlock,(void*)&locker);
        pthread_mutex_lock(&locker);
    }
    /*Here may do a lot of stuff*/
    {
        extern void foo(void);
    }
    /*Here starts the cleanup*/
    if(!lockfree)
    {
        pthread_cleanup_pop(1);
    }
}
代码的逻辑就是在某些情况下才执行pthread_cleanup_push/pthread_cleanup_pop操作，又是后并不执行，所以把它们放在一个if条件中，但是这个代码是无法通过编译的。
三、编译错误
编译这个代码，提示的错误有些无厘头，因为代码里并没有使用任何的while操作。
[tsecer@Harry gotoOnly]$ gcc gotoOnly.c -c
gotoOnly.c: In function ‘doSomething’:
gotoOnly.c:12: error: expected ‘while’ before ‘_INIT'
所以这里一定是预处理之后的问题，我们看一下预处理的结果
[tsecer@Harry gotoOnly]$ tail -n 20 gotoOnly.c.i 
# 2 "gotoOnly.c" 2
int doSomething(int lockfree)
{
 static pthread_mutex_t locker = { { 0, 0, 0, 0, 0, { 0 } } };
 /*Here we will get the lock*/
 if(!lockfree)
 {  注意：这里的左括号和下面相同颜色的右括号匹配
  do { __pthread_unwind_buf_t __cancel_buf; void (*__cancel_routine) (void *) = ((void(*)(void*))pthread_mutex_unlock); void *__cancel_arg = ((void*)&locker); int not_first_call = __sigsetjmp ((struct __jmp_buf_tag *) (void *) __cancel_buf.__cancel_jmp_buf, 0); if (__builtin_expect (not_first_call, 0)) { __cancel_routine (__cancel_arg); __pthread_unwind_next (&__cancel_buf); } __pthread_register_cancel (&__cancel_buf); do {;
  pthread_mutex_lock(&locker);
 }
 /*Here may do a lot of stuff*/
 {
  extern void foo(void);
 }
 /*Here starts the cleanup*/
 if(!lockfree)
 {
  do { } while (0); } while (0); __pthread_unregister_cancel (&__cancel_buf); if (1) __cancel_routine (__cancel_arg); } while (0);
 }
}
可以看到这里已经完全错乱了，所以编不过是最好的，如果这里没有错误而编译出可执行文件，那问题定位起来必定将会更加复杂。
四、man手册关于该函数的说明
 POSIX.1  permits pthread_cleanup_push() and pthread_cleanup_pop() to be
       implemented as macros that expand  to  text  containing  '{'  and  '}',
       respectively.   For  this  reason, the caller must ensure that calls to
       these functions are paired within the same function, and  at  the  same
       lexical  nesting  level.   (In  other words, a clean-up handler is only
       established during the execution of a specified section of code.)

pthread_cleanup_pop和pthread_cleanup_push必须在同一个函数，并且必须在同一个词法域。这是一个极强的限制，所以上面的代码有语法错误，而glibc也的确是把这两个函数作为宏来实现了。
五、goto登场
修改之后代码
[tsecer@Harry gotoOnly]$ cat gotoOnlygoto.c 
#include <pthread.h>
int doSomething(int lockfree)
{
    static pthread_mutex_t locker = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    /*Here we will get the lock*/
    if(lockfree)
    goto lockskipped;
        pthread_cleanup_push((void(*)(void*))pthread_mutex_unlock,(void*)&locker);
        pthread_mutex_lock(&locker);
    lockskipped:
    /*Here may do a lot of stuff*/
    {
        extern void foo(void);
    }
    /*Here starts the cleanup*/
    if(lockfree)
    goto unlockskipped;
        pthread_cleanup_pop(1);
    unlockskipped:
    0;
}
[tsecer@Harry gotoOnly]$ gcc gotoOnlygoto.c -c
[tsecer@Harry gotoOnly]$ 
正如常言说的： goto，凶器也，不得已而用之。